Question

X、Y、Z、R、W為前四周期元素且原子序數(shù)依次增大．Y和R同主族；X、R原子中未成對電子數(shù)之比為3：2；Z與Y可以形成兩種原子個數(shù)比分別為1：1和2：1固態(tài)化合物；W³⁺中有5個未成對電子．
請回答下列問題：
（1）寫出Z和Y原子個數(shù)比為1：1的化合物的電子式

 

．
（2）W基態(tài)原子的核外電子排布式是

 

，在周期表中的位置是

 

．
（3）X、Y、R原子的第一電離能從小到大的關(guān)系為（用元素符號，下同）

 

，用化學(xué)方程式證明Y和R的這種關(guān)系

 

．
（4）W單質(zhì)與足量的Y單質(zhì)在點(diǎn)燃條件下充分發(fā)生反應(yīng)，生成一種黑色固體．為了確定該固體的組成，先將固體溶于足量稀硫酸中，向所得溶液中分別滴入下列試劑即可，符合試劑是

 

．（代號填空）
A．氯水       B．NaOH溶液     C．KSCN溶液    D．KMnO₄溶液
但是，有人提出該方法不嚴(yán)密，因?yàn)樵摵谏�固體可能為混合物．請你從定量的角度，用最簡單的方法證明該固體的組成：

 

．
（5）W的一種含氧酸根W

O

2- 4

具有強(qiáng)氧化性，在其鈉鹽中加入稀硫酸，溶液變?yōu)辄S色，并有無色氣體產(chǎn)生，該反應(yīng)的離子方程式是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：位置結(jié)構(gòu)性質(zhì)的相互關(guān)系應(yīng)用

專題：元素周期律與元素周期表專題

分析：X、Y、Z、R、W為前四周期元素且原子序數(shù)依次增大．Z與Y可以形成兩種原子個數(shù)比分別為1：1和2：1固態(tài)化合物，則Z為鈉元素，Y為氧元素；Y和R同主族，則R為硫元素；X、R原子中未成對電子數(shù)之比為3：2，則X為氮元素，W³⁺中有5個未成對電子，則W為鐵元素，據(jù)此答題．

解答： 解：X、Y、Z、R、W為前四周期元素且原子序數(shù)依次增大．Z與Y可以形成兩種原子個數(shù)比分別為1：1和2：1固態(tài)化合物，則Z為鈉元素，Y為氧元素；Y和R同主族，則R為硫元素；X、R原子中未成對電子數(shù)之比為3：2，則X為氮元素，W³⁺中有5個未成對電子，則W為鐵元素，
（1）Z和Y原子個數(shù)比為1：1的化合物為過氧化鈉，它的電子式為，
故答案為：．
（2）W為鐵元素，26號元素，它的基態(tài)原子的核外電子排布式是 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶3s²（或[Ar]3d⁶3s²），在周期表中的位置是第4周期第Ⅷ族，
故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶3s²（或[Ar]3d⁶3s²）；第4周期第Ⅷ族；
（3）元素的非金屬性越強(qiáng)，第一電離越大，但在氮原子中由于氮原子的最外層p軌道電子處于半充滿狀態(tài)，是一種穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，所以氮的第一電離能高于相鄰的同周期元素，所以在N、O、S中，原子的第一電離能從小到大的關(guān)系為S＜O＜N，氧的第一電離能大于硫，可以通過氧氣能氧化硫化氫生成硫得到證明，方程式為2H₂S+O₂=2H₂O+2S，
故答案為：S＜O＜N；2H₂S+O₂=2H₂O+2S；
（4）W單質(zhì)與足量的Y單質(zhì)在點(diǎn)燃條件下充分發(fā)生反應(yīng)，生成一種黑色固體為四氧化三鐵，為了確定該固體的組成，先將固體溶于足量稀硫酸中，因?yàn)樗�得溶液中有鐵離子和亞鐵離子，可以通過KSCN溶液呈血紅色來檢驗(yàn)鐵離子的存在，通過KMnO₄溶液能褪色，證明亞鐵離子的存在，故選CD，如果從定量的角度，要證明該固體的組成可以稱量反應(yīng)前W單質(zhì)與黑色固體的質(zhì)量，如果質(zhì)量比為21：29則為Fe₃O₄；如果介于21：29和7：9之間，則為Fe₃O₄和FeO混合物，
故答案為：CD；稱量反應(yīng)前W單質(zhì)與黑色固體的質(zhì)量，如果質(zhì)量比為21：29則為Fe₃O₄；如果介于21：29和7：9之間，則為Fe₃O₄和FeO混合物；
（5）含氧酸根FeO₄^2-具有強(qiáng)氧化性，在其鈉鹽溶液中加入稀硫酸，溶液變?yōu)辄S色，有Fe³⁺生成，并有無色氣體產(chǎn)生，結(jié)合電子轉(zhuǎn)移守恒可知，只有氧元素被氧化，故該無色氣體為O₂，反應(yīng)離子方程式為：4FeO₄^2-+20 H⁺=4Fe³⁺+3O₂↑+10H₂O，
故答案為：4FeO₄^2-+20 H⁺=4Fe³⁺+3O₂↑+10H₂O．

點(diǎn)評：本題主要考查了電子式、原子核外電子排布、元素周期表和元素周期律、實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計等知識，有一定的綜合性，中等難度，解題的關(guān)鍵是元素的推斷，定量實(shí)驗(yàn)是本題的難點(diǎn)．