Question

3．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，其中某些元素的相关信息如下表：

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N＞C＞Na（用元素符号表示）．
（2）X与Y原子结合形成的X₃Y₄晶体，晶体结构与金刚石类似，则X₃Y₄晶体的熔点比金刚石要高（填“高”、“低”）．
（3）W²⁺的核外电子排布式为[Ar]3d⁹．元素W与人体分泌物中的盐酸以及空气反应可生成超氧酸：W+HCl+O₂=WCl+HO₂，HO₂ （超氧酸）不仅是一种弱酸而且也是一种自由基，具有极高的活性．下列说法或表示错误的是C
A．氧化剂是O₂    B．HO₂在碱中不能稳定存在
C．氧化产物是HO₂          D．1molW参加反应有1mol电子发生转移
（4）X、Y、Z分别与氢元素可以构成A、B、C、D等多种粒子．其中A、B、C均为10电子微粒，D为18电子微粒．A为5原子核的+1价阳离子，则A⁺的中心原子杂化方式为sp³．B为4原子核的+1价阳离子，则B⁺电子式为．C为4个原子核构成的分子，则与C互为等电子体的分子可以是（写结构式）．D分子中两元素的原子个数之比为1：1，则D为极性（填“极性”或“非极性”）分子．某双原子单质分子E也为18电子微粒，E与水的反应的化学方程式为2F₂+2H₂O=4HF+O₂．
（5）已知25℃、101kPa条件下：
4R（s）+3Z₂（g）═2R₂Z₃（s）△H=-2835.9kJ/mol
4R（s）+2Z₃（g）═2R₂Z₃（s）△H=-3119.1kJ/mol
则16g Z₂（g）完全转化为Z₃（g）的△H=+47.4 kJ/mol．

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，由此分析解答．

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，C原子大于N原子，所以C-C的键长比C-N键的键长长，所以C₃N₄晶体硬度比金刚石大，故答案为：高；
（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，Cu²⁺的核外电子排布式为：[Ar]3d⁹；A、O₂中氧元素的化合价是0价，HO₂中氧元素的化合价是-0.5价，化合价降低作氧化剂，故A正确；?
B、HO₂为超氧酸，应具有酸性，可与碱反应，故HO₂在碱中不能稳定存在，故B正确；
C、还原产物是HO₂，故C错误；
D、1molCu参加反应生成+1价铜离子，有1mol电子发生转移，故D正确，
根据以上分析可知，不正确的为C，
故答案为：[Ar]3d⁹；C；
（4）X、Y、Z分别为C、N、O与氢元素可以构成A、B、C、D等多种粒子，其中A、B、C均为10电子微粒，D为18电子微粒，A为5原子核的+1价阳离子，铵根离子，正四面体结构，中心原子sp³，则A⁺的中心原子杂化方式为sp³，B为4原子核的+1价阳离子即H₃O⁺，则B⁺电子式为，C为4个原子核构成的分子，则C为NH₃，C分子中中心原子N形成3对σ键和1对孤对电子，所以杂化类型为sp³，与C互为等电子体的分子是，D分子中两元素的原子个数之比为1：1即H₂O₂，则D为极性分子；某双原子单质分子E也为18电子微粒，所以E是氟气，与水反应的方程式为：2F₂+2H₂O=4HF+O₂
，故答案为：sp³；；；极性；2F₂+2H₂O=4HF+O₂；
（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×$\frac{16g}{3mol×32g/mol}$=+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．