Question

15．元素X位于第四周期，其基态原子的内层轨道全部排满电子，且最外层电子数为1．元素Y基态原子的3p轨道上有5个电子．元素Z的原子最外层电子数是其内层的3倍．元素W基态原子核外电子共有16种运动状态．
（1）①在元素周期表中，元素Y位于第三周期第ⅦA族，元素X位于ds区；
②Z所在周期中，第一电离能最大的元素是氖；（填元素名称）
③X⁺的核外电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰
④Y和W两元素所形成的最高价氧化物对应的水化物酸性较强的是HClO₄（填化学式）
（2）X与Y所形成化合物晶体的晶胞如图所示．
①在1个晶胞中，X离子的数目为4；②该化合物的化学式为CuCl．
（3）X与W的最高价含氧酸的浓溶液反应的化学方程式为Cu+2H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O．

Answer 1

分析 元素X 位于第四周期，其基态原子的内层轨道全部排满电子，则内层电子数=2+8+18=28，且最外层电子数为1，所以该原子有29个电子，为Cu元素；元素Y基态原子的3p轨道上有5个电子，则Y是Cl元素；元素Z的原子最外层电子数是其内层的3倍，元素最外层电子数小于或等于8，所以Z是O元素，元素W基态原子的核外电子共有16种运动状态，故W是S元素，据此答题．

解答 解：元素X 位于第四周期，其基态原子的内层轨道全部排满电子，则内层电子数=2+8+18=28，且最外层电子数为1，所以该原子有29个电子，为Cu元素；元素Y基态原子的3p轨道上有5个电子，则Y是Cl元素；元素Z的原子最外层电子数是其内层的3倍，元素最外层电子数小于或等于8，所以Z是O元素，元素W基态原子的核外电子共有16种运动状态，故W是S元素，所以X为铜，Y为氯，Z为氧，W为硫，
（1）①元素Y为Cl，Cl有3个电子层，最外层7个电子，故处于周期表中第三周期第ⅦA族，元素X为Cu，处于周期表中ds区，
故答案为：三；ⅦA；ds；
②O所在周期为第二周期，其中第一电离能最大的元素是氖，
故答案为：氖；
③X为Cu，Cu的原子序数为29，为第四周期第ⅠB族元素，Cu⁺的核外电子排布式为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰，
故答案为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰；
 ④Cl和S两元素所形成的最高价氧化物对应的水化物分别为H₂SO₄和HClO₄，元素的非金属性越强，其最高价氧化物水化物的酸性越强，由于非金属性Cl＞S，故酸性较强的是HClO₄，
故答案为：HClO₄；
（2）①Cu与Cl所形成化合物晶体的晶胞如图所示，1个晶胞中Cu为：8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，
故答案为：4；
②Cl为：4，故此晶胞中Cu与Cl的个数比为1：1，故化学式为：CuCl，
故答案为：CuCl；
（3）Cu与浓硫酸加热条件下生成硫酸铜、二氧化硫气体和水，化学反应方程式为：Cu+2H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O，
故答案为：Cu+2H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O．

点评 本题主要考查的是元素的推断以及元素周期律的应用，涉及元素位置推断、离子核外电子排布式书写、化学反应方程式书写等，题目难度中等，属于常考题类型，平时学习应注意总结归纳．