Question

8．前四周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W的原子最外层电子数是次外层电子数的3倍．X、Y和Z分属不同的周期，他们的原子序数之和是W原子序数的5倍．W可以与Y组成YW型化合物．请回答下列问题：
（1）W元素原子的L层电子排布式为2s²2p⁴，W₃分子中的化学键类型非极性共价键；
（2）X单质与水发生主要反应的化学方程式为2F₂+2H₂O=4HF+O₂；
（3）X的氢化物沸点与同主族下一周期的元素的氢化物的沸点比较，沸点较高的是HF（用化学式表示），原因是HF分子之间有氢键．
（4）含有元素Z的盐的焰色反应为紫色．许多金属的盐都可以发生焰色反应，其原因是激发态的电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时，以一定波长（可见光区域）光的形式释放能量．

Answer 1

分析 前四周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W的原子最外层电子数是次外层电子数的3倍，W原子只能有2个电子层，最外层电子数为6，则W为O元素；X、Y和Z分属不同的周期，结合原子序数大小可知X位于第二周期、Y位于第三周期、Z位于第四周期；W可以与Y组成YW型化合物，则Y的化合价为+2价，故Y为Mg元素；X位于第二周期，其原子序数大于O，则X为F元素；X、Y和Z原子序数之和是W原子序数的5倍，即三元素原子序数之和为40，则Z的原子序数之和为：40-12-9=19，则Z为K元素，据此进行解答．

解答 解：前四周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W的原子最外层电子数是次外层电子数的3倍，W原子只能有2个电子层，最外层电子数为6，则W为O元素；X、Y和Z分属不同的周期，结合原子序数大小可知X位于第二周期、Y位于第三周期、Z位于第四周期；W可以与Y组成YW型化合物，则Y的化合价为+2价，故Y为Mg元素；X位于第二周期，其原子序数大于O，则X为F元素；X、Y和Z原子序数之和是W原子序数的5倍，即三元素原子序数之和为40，则Z的原子序数之和为：40-12-9=19，则Z为K元素，
（1）W为O元素，原子的L层电子排布式为 2s²2p⁴，W₃分子O₃，其分子中含有的化学键为非极性共价键，
故答案为：2s²2p⁴；非极性共价键；
（2）X为F，其单质为F₂，F₂与水反应的化学方程式为：2F₂+2H₂O=4HF+O₂，
故答案为：2F₂+2H₂O=4HF+O₂；
（3）X为F元素，其氢化物为HF，HF分子间可形成氢键，大大增加了分子间作用力，导致其沸点较高，
故答案为：HF；HF分子之间有氢键；
（4）Z为K元素，钾盐的焰色反应的火焰呈紫色；许多金属盐都可以发生焰色反应，其原因为：灼烧时电子从基态到激发态，激发态电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时，以一定波长光的形式释放能量，从而出现不同的颜色，
故答案为：紫；激发态的电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时，以一定波长（可见光区域）光的形式释放能量．

点评 本题考查了位置结构与性质关系的应用，题目难度中等，推断元素为解答关键，注意熟练掌握原子结构与元素周期律、元素周期表的关系，试题有利于提高学生的分析、理解能力及逻辑推理能力．