Question

已知Q、R、X、Y、Z五種元素原子序數(shù)依次增大，并具有以下信息．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

元素	相關(guān)信息
Q	Q的氣態(tài)氫化物是一種10電子微粒，呈現(xiàn)堿性
R	R是地殼中含量最豐富的元素
X	X與Y在同一周期，X是這一周期中原子半徑最大的元素
Y	Y的次外層電子數(shù)是最外層電子數(shù)的兩倍
Z	Z是一種副族的金屬元素，原子序數(shù)為26

（1）Z³⁺比Z²⁺更穩(wěn)定的原因是

 

（2）R的氣態(tài)氫化物的沸點(diǎn)要比與它同一主族的第三周期的元素高，試說(shuō)明其原因

 

．
（3）X（g）═X⁺（g）+e^-              I₁（第一電離能）
    X⁺ （g）═X ²⁺（g）+e^-           I₂（第二電離能）
    X²⁺ （g）═X ³⁺（g）+e^-　　　     I₃（第三電離能）
根據(jù)X基態(tài)原子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，判斷I₁、I₂、I₃的大小關(guān)系，如圖所示正確的是

 

（4）乙炔與氫氰酸反應(yīng)可得丙烯腈（H₂C=CH-C≡N）．丙烯腈分子中處于同一直線上的原子數(shù)目最多為

 

．
（5）根據(jù)VSEPR模型，H₃O⁺的分子立體結(jié)構(gòu)為：

 

．BF₃的分子立體結(jié)構(gòu)為：

 

．
（6）下列有關(guān)物質(zhì)性質(zhì)的比較順序中，不正確的是

 

A．熱穩(wěn)定性：HF＞HCl＞HBr＞HI         B．微粒半徑：K⁺＞Na⁺＞Mg²⁺＞Al³⁺
C．酸性：HClO₄＞H₂SO₄＞H₃PO₄＞H₂SiO₃   D．第一電離能：Na＜Mg＜Al＜Si
（7）按電子排布，可把周期表里的元素劃分成5個(gè)區(qū)，以下元素屬于p區(qū)的是

 

   A．Fe            B．Mg           C．P          D．La．

Answer 1

考點(diǎn)：位置結(jié)構(gòu)性質(zhì)的相互關(guān)系應(yīng)用,元素周期律的作用

專題：元素周期律與元素周期表專題

分析：Q、R、X、Y、Z五種元素原子序數(shù)依次增大，Q的氣態(tài)氫化物是一種10電子微粒，呈現(xiàn)堿性，則Q為N元素；R是地殼中含量最豐富的元素，則R為O元素；Y的次外層電子數(shù)是最外層電子數(shù)的兩倍，Y只能有3個(gè)電子層，最外層電子數(shù)為4，則Y為Si；X與Y在同一周期，X是這一周期中原子半徑最大的元素，則X為Na元素；Z是一種副族的金屬元素，原子序數(shù)為26，則Z為Fe，
（1）根據(jù)洪特規(guī)則進(jìn)行分析解答；
（2）根據(jù)氫鍵進(jìn)行分析解答；
（3）失去同一能層中的電子時(shí)電離能相差不大，失去不同能層中的電子時(shí)電離能相差很大；
（4）根據(jù)乙烯的平面結(jié)構(gòu)與-C≡N的直線結(jié)構(gòu)分析；
（5）計(jì)算中心原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)及孤電子對(duì)進(jìn)行確定分子立體結(jié)構(gòu)；
（6）A．同主族自上而下非金屬性減弱，氫化物穩(wěn)定性減弱；
B．電子層結(jié)構(gòu)相同，核電荷數(shù)越大離子半徑越小，電子層越多離子半徑越大；
C．同周期自左而右非金屬性增強(qiáng)，最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性增強(qiáng)；
D．同周期自左而右元素第一電離能呈增大趨勢(shì)，但Mg元素原子3s軌道為全面穩(wěn)定狀態(tài)，第一電離能高于Al；
（7）最后填充電子為p能級(jí)的元素屬于p區(qū)，p區(qū)元素原子外圍電子排布為ns²np^x．

解答： 解：Q、R、X、Y、Z五種元素原子序數(shù)依次增大，Q的氣態(tài)氫化物是一種10電子微粒，呈現(xiàn)堿性，則Q為N元素；R是地殼中含量最豐富的元素，則R為O元素；Y的次外層電子數(shù)是最外層電子數(shù)的兩倍，Y只能有3個(gè)電子層，最外層電子數(shù)為4，則Y為Si；X與Y在同一周期，X是這一周期中原子半徑最大的元素，則X為Na元素；Z是一種副族的金屬元素，原子序數(shù)為26，則Z為Fe，
（1）Fe³⁺的核外電子排布為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵，F(xiàn)e²⁺的核外電子排布為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶，根據(jù)洪特規(guī)則，F(xiàn)e³⁺為半滿穩(wěn)定狀態(tài)，故Fe³⁺比Fe²⁺穩(wěn)定，
故答案為：Fe³⁺的核外電子排布為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵，F(xiàn)e²⁺的核外電子排布為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶，根據(jù)洪特規(guī)則，F(xiàn)e³⁺為半滿穩(wěn)定狀態(tài)，故Fe³⁺比Fe²⁺穩(wěn)定；
（2）水分子之間存在氫鍵，增大了分子間作用力，使其沸點(diǎn)升高，高于硫化氫的沸點(diǎn)，
故答案為：水分子之間存在氫鍵，增大了分子間作用力，使其沸點(diǎn)高；
（3）X為Na元素，原子核外電子排布為1s²2s²2p⁶3s¹，第一電離能失去的是3s能級(jí)電子，而第二、第三電離能失去為2p能級(jí)電子，故第二電離能比第一電離能形成很大，而第二、第三電離能相差不大，故圖象B符合，
故答案為：B；
（4）乙烯的平面結(jié)構(gòu)、-C≡N為直線結(jié)構(gòu)，H₂C=CH-C≡N為平面結(jié)構(gòu)，-C≡N中C原子位置處于乙烯中H原子位置，故丙烯腈分子中處于同一直線上的原子數(shù)目最多為2，
故答案為：2；
（5）H₃O⁺中O原子孤對(duì)電子=

6-1-1×3

2

=1、價(jià)層電子對(duì)數(shù)=3+1=4，故H₃O⁺為三角錐形；BF₃中B原子孤對(duì)電子=

3-1×3

2

=0、價(jià)層電子對(duì)數(shù)=3+0=3，故BF₃為平面正三角形，
故答案為：三角錐形；平面正三角形；
（6）A．同主族自上而下非金屬性減弱，氫化物穩(wěn)定性減弱，故A正確；
B．電子層結(jié)構(gòu)相同，核電荷數(shù)越大離子半徑越小，電子層越多離子半徑越大，故離子半徑K⁺＞Na⁺＞Mg²⁺＞Al³⁺，故B正確；
C．同周期自左而右非金屬性增強(qiáng)，最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性增強(qiáng)，故酸性HClO₄＞H₂SO₄＞H₃PO₄＞H₂SiO₃，故C正確；
D．同周期自左而右元素第一電離能呈增大趨勢(shì)，但Mg元素原子3s軌道為全面穩(wěn)定狀態(tài)，第一電離能高于Al，故第一電離能Na＜Al＜Mg＜Si，故D錯(cuò)誤，
故答案為：D；
（7）最后填充電子為p能級(jí)的元素屬于p區(qū)，p區(qū)元素原子外圍電子排布為ns²np^x，故屬于p區(qū)的元素是P，而Fe屬于d區(qū)，Mg屬于s區(qū)，La屬于f區(qū)，
故答案為：C．

點(diǎn)評(píng)：本題是對(duì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)的考查，涉及核外電子排布規(guī)律、電離能、氫鍵、分子結(jié)構(gòu)、元素周期律、元素周期表等，需要學(xué)生熟練掌握基礎(chǔ)知識(shí)，難度中等，注意理解同一元素電離能的劇增．