Question

Q、W、X、Y、Z均为元素周期表中前四周期元素，且其原子序数依次增大，Q元素的阳离子核外无电子，W元素原子的最外层电子数是其次外层电子数的2倍，Y是地壳中含量最多的元素，Z能形成红色（或砖红色）的Z₂O和黑色的ZO两种氧化物．
（1）W位于元素周期表第

 

周期第

 

族．Y的第一电离能

 

（填“大于”或“小于”）X的第一电离能．
（2）XQ₃分子中的化学键类型为

 

（填“极性”或“非极性”）共价键，空间类型为

 

．Q-X﹑Q-Y﹑Q-W中键长最短的是

 

．
（3）Z的基态原子核外电子排布式是

 

，Z的单质与X的最高价氧化物对应水化物的稀溶液反应的离子方程式为

 

．
（4）已知：①WQ₄（g）+4XY₂（g）═4XY（g）+WY₂ （g）+2Q₂Y（g）△H═-574KJ?mol^-1
②WQ₄（g）+4XY（g）═2X₂ （g）+WY₂ （g）+2Q₂Y（g）△H═-1160KJ?mol^-1
则由WQ₄还原XY₂生成X₂的热化学方程式为

 

．

Answer 1

考点：位置结构性质的相互关系应用

专题：元素周期律与元素周期表专题

分析：Q、W、X、Y、Z均为元素周期表中前四周期元素，且其原子序数依次增大，Q元素的阳离子核外无电子，故Q为氢；W元素原子的最外层电子数是其次外层电子数的2倍，故W为碳；Y是地壳中含量最多的元素，故Y为O；W、X、Y原子序数依次增大，故X为氮，Z能形成红色（或砖红色）的Z₂O和黑色的ZO两种氧化物，故Z为铜，据此解答各小题即可．

解答： 解：Q、W、X、Y、Z均为元素周期表中前四周期元素，且其原子序数依次增大，Q元素的阳离子核外无电子，故Q为氢；W元素原子的最外层电子数是其次外层电子数的2倍，故W为碳；Y是地壳中含量最多的元素，故Y为O；W、X、Y原子序数依次增大，故X为氮，Z能形成红色（或砖红色）的Z₂O和黑色的ZO两种氧化物，故Z为铜，
综上所述，可知：Q为氢，W为碳，X为氮，Y为氧，Z为铜，
（1）W是碳，位于第二周期第ⅣA族，同周期元素，第一电离能在总体上呈现从小到大的变化趋势，元素原子越来越难失去电子，但是由于N元素的p轨道半充满体系具有很强的稳定性，故O的第一电离能小于N的第一电离能，故答案为：二；ⅣA；小于；
（2）NH₃分子中N与H构成极性共价键，空间构型为三角锥形，H-N﹑N-O﹑H-C中，由于O原子的半径最小，故键长最短的是H-O，故答案为：极性；三角锥形；H-O；
（3）Z是铜，Cu的基态原子核外电子排布式是[Ar]3d¹⁰4s¹，Cu与稀HNO₃反应生成硝酸铜、一氧化氮和水，反应中单质、氧化物、水不能拆，故反应的离子方程式为：3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，故答案为：[Ar]3d¹⁰4s¹；3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O；
（4）已知①CH₄（g）+4NO₂（g）═4NO（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）△H=-574kJ?mol^-1，
②CH₄（g）+4NO（g）═2N₂（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）△H=-1 160kJ?mol^-1，
利用盖斯定律将

①+②

2

可得CH₄（g）+2NO₂（g）═N₂（g）+CO₂（g）+2H₂O（g），△H=-

574+1160

2

kJ?mol^-1=867kJ?mol^-1，故热化学反应方程式为：CH₄（g）+2NO₂（g）═N₂（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）△H=-867kJ?mol^-1，故答案为：CH₄（g）+2NO₂（g）═N₂（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）△H=-867kJ?mol^-1．

点评：本题主要考查的是元素的推断以及元素“位-构-性”的关系、离子反应方程式的书写、盖斯定律的应用等，属于高频考题．