Question

T、X、Y、Z、Q、R、W为周期表前四周期元素，原子序数依次递增，其相关信息如下表：

元素	相关信息
T	T原子所处的周期数、族序数分别与其原子序数相等
X	X的基态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道，且每种轨道中的电子数相同
Z	Z的基态原子价电子排布为ns2npn+2
Q	在该元素所在周期中，Q的基态原子的第一电离能最小
R	3p能级上有1个电子
W	W的一种核素的质量数为65，中子数为36

（1）X、Y、Q三种元素的电负性由大到小的顺序是

 

（用元素符号表示）．
（2）X与Y原子结合形成的X₃Y₄晶体，其硬度比金刚石大，则X₃Y₄晶体中含有

 

键（填“共价”、“离子”、“金属”），属于

 

晶体（填“分子”、“原子”、“离子”）．
（3）W的基态原子的核外电子排布式为

 

．利用电解可提纯W物质，在该电解反应中阳极物质是

 

，阴极物质是

 

，电解质溶液是

 

．
（4）T、X两种元素组成的一种化合物M是重要的化工原料，常把它的产量作为衡量石油化工发展水平的标志，则M分子中σ键和π键的个数比为

 

．在T-Y、T-Z两种共价键中，键长较长的是

 

．
（5）已知25℃、101kPa条件下：
4R（s）+3Z₂（g）?2R₂Z₃（s）△H=-2834.9kJ/mol
4R（s）+2Z₃（g）?2R₂Z₃（s）△H=-3119.1kJ/mol，则16g Z₂（g）完全转化为Z₃（g）的△H=

 

．

Answer 1

分析：T、X、Y、Z、Q、R、W为周期表前四周期元素，原子序数依次递增．T原子所处的周期数、族序数分别与其原子序数相等，则T的原子序数为1，T为H元素；X的基态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道，且每种轨道中的电子数相同，则核外电子排布为1s²2s²2p²，故X为C元素；R元素原子3p能级上有1个电子，外围电子排布为3s²3p¹，故R为Al元素；Z的基态原子价电子排布为ns²npⁿ⁺²，结合原子序数可知，Z处于第二周期，即n=2，则Z为O元素；Y的原子序数介于碳元素、氧元素之间，则Y为N元素；Q的原子序数大于氧元素小于Al元素，在该元素所在周期中，Q的基态原子的第一电离能最小，故Q处于第三周期，为Na元素；W的一种核素的质量数为65，中子数为36，质子数为65-36=29，故W为Cu元素，
（1）同一周期自左而右电负性递增，同主族自上而下电负性减弱；
（2）C₃N₄晶体硬度比金刚石大，说明C₃N₄晶体为共价键形成的原子晶体；
（3）根据能量最低原理书写Cu的基态原子的核外电子排布式；电解精炼可提纯Cu，即是从粗铜中精炼铜，故该电解反应中阳极物质是粗铜、阴极物质是精铜，电解质溶液则是可溶性的铜盐；
（4）M是的产量作为衡量石油化工发展水平的标志，则M为C₂H₄，H₂C=CH₂分子中5个σ键和1个π键，比较N、O原子半径判断键长；
（5）根据盖斯定律，书写3Z₂（g）=2Z₃（g）的热化学方程式，再根据热化学方程式计算．

解答：解：T、X、Y、Z、Q、R、W为周期表前四周期元素，原子序数依次递增．T原子所处的周期数、族序数分别与其原子序数相等，则T的原子序数为1，T为H元素；X的基态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道，且每种轨道中的电子数相同，则核外电子排布为1s²2s²2p²，故X为C元素；R元素原子3p能级上有1个电子，外围电子排布为3s²3p¹，故R为Al元素；Z的基态原子价电子排布为ns²npⁿ⁺²，结合原子序数可知，Z处于第二周期，即n=2，则Z为O元素；Y的原子序数介于碳元素、氧元素之间，则Y为N元素；Q的原子序数大于氧元素小于Al元素，在该元素所在周期中，Q的基态原子的第一电离能最小，故Q处于第三周期，为Na元素；W的一种核素的质量数为65，中子数为36，质子数为65-36=29，故W为Cu元素，
（1）同一周期自左而右电负性递增，同主族自上而下电负性减弱，故电负性：N＞C＞Na，
故答案为：N＞C＞Na；
（2）C与N原子结合形成的C₃N₄晶体，其硬度比金刚石大，则C₃N₄晶体属于原子晶体，C原子与N原子之间形成共价键，
故答案为：共价；原子；
（3）Cu原子核外电子数为29，基态原子的核外电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹，电解精炼可提纯Cu，即是从粗铜中精炼铜，故该电解反应中阳极物质是粗铜、阴极物质是精铜，电解质溶液则是CuSO₄溶液（或可溶性的铜盐）
故答案为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹；粗铜；精铜；CuSO₄溶液（或可溶性的铜盐）；
（4）H、C两种元素组成的一种化合物M是重要的化工原料，常把它的产量作为衡量石油化工发展水平的标志，则M为C₂H₄，分子中含有4个C-H键、1个C=C双键，单键是σ键，双键含有1个σ键、1个π键，故C₂H₄分子中有σ键和π键的个数比为5：1；
原子半径：N＞O，在H-N、H-O两种共价键中，因此键长较长的是H-N，
故答案为：5：1；H-N；
（5）已知25℃、101kPa条件下：
①4R（s）+3Z₂（g）=2R₂Z₃（s）△H=-2834.9kJ/mol
②4R（s）+2Z₃（g）=2R₂Z₃（s）△H=-3119.1kJ/mol
根据盖斯定律，则①-②得3Z₂（g）=2Z₃（g）△H=+284.2kJ/mol
故16g Z₂（g）完全转化为Z₃（g）的△H=+284.2kJ/mol×

16g

3mol×32g/mol

=+47.4 kJ/mol，
故答案为：+47.4 kJ/mol．

点评：本题考查结构性质位置关系、核外电子排布规律、电负性、晶体类型与化学键、反应热计算等，题目较为综合，难度中等，注意对基础知识的全面掌握，注意（5）中利用盖斯定律计算反应热．