Question

20．X、Y、Z、W、R是五种常见的前四周期元素，原子序数依次增大，其相关信息如下表：

元素	相关信息
X	X单质分子中σ键和π键数目之比为1：2
Y	Y 基态原子的最外层电子排布式为 nsnnpn+2
Z	Z的第一电离能在同周期主族元素中最小
W	W的氧化物是导致酸雨的主要物质之一
R	基态原子的核外电子排布中未成对的电子数最多

（1）元素W在周期表中的位置是第三周期，第ⅥA族，R基态原子的价电子排布式为3d⁵4s¹．
（2）Y的电离能比X的小（填“大”或“小”），Y的最简单氢化物由液态变为气态所需克服的微粒间作用力是氢键；
（3）ZX₃受撞击会产生一种离子化合物和一种气态单质，该反应的化学方程式是3NaN₃=Na₃N+4N₂↑．
（4）工业废水中含有的R₂O₇^2-离子，常用Fe²⁺将其还原为R³⁺离子，再通过调节溶液的pH值，使其转化为
氢氧化物沉淀除去．试写出酸性条件下R₂O₇^2-与Fe²⁺反应的离子方程式：6Fe²⁺+Cr₂O₇^2-+14H⁺=6Fe³⁺+2Cr³⁺+7H₂O；
（5）已知在25℃、101KPa时：2Cu（s）+W（s）=Cu₂W（s）△H=-79.5KJ/mol
W（s）+Y₂（g）=WY₂（g）△H=-296.6KJ/mol
根据上述反应，请写出Cu₂W与Y₂反应生成Cu与WY₂的热化学方程式Cu₂S（s）+O₂（g）=2Cu（s）+SO₂（g）△H=-217.1KJ/mol．

Answer 1

分析 X、Y、Z、W、R是五种常见的前四周期元素，原子序数依次增大，X单质分子中σ键和π键数目之比为1：2，则X为氮元素，Y 基态原子的最外层电子排布式为 nsⁿnpⁿ⁺²，则n=2，所以Y为氧元素，W的氧化物是导致酸雨的主要物质之一，且W的原子序数大于氧，所以W为硫元素，Z的第一电离能在同周期主族元素中最小，则Z应在第ⅠA族，Z的原子序数介于Y、W之间，所以Z为钠元素，R基态原子的核外电子排布中未成对的电子数最多，R的原子序数大于硫，则R应在第四周期，所以R为铬元素，据此答题．

解答 解：X、Y、Z、W、R是五种常见的前四周期元素，原子序数依次增大，X单质分子中σ键和π键数目之比为1：2，则X为氮元素，Y 基态原子的最外层电子排布式为 nsⁿnpⁿ⁺²，则n=2，所以Y为氧元素，W的氧化物是导致酸雨的主要物质之一，且W的原子序数大于氧，所以W为硫元素，Z的第一电离能在同周期主族元素中最小，则Z应在第ⅠA族，Z的原子序数介于Y、W之间，所以Z为钠元素，R基态原子的核外电子排布中未成对的电子数最多，R的原子序数大于硫，则R应在第四周期，所以R为铬元素，
（1）W为硫元素，元素W在周期表中的位置是第三周期，第ⅥA族，R为铬元素，R基态原子的价电子排布式为3d⁵4s¹，
故答案为：第三周期，第ⅥA族；3d⁵4s¹；  
（2）Y为氧元素，X为氮元素，由于氮最外层电子处于半满状态，是一种稳定结构，所以氧的电离能比氮的小，Y的最简单氢化物为水，水分子之间有氢键，所以由液态变为气态所需克服的微粒间作用力是氢键，
故答案为：小；氢键；
（3）ZX₃为NaN₃，撞击会产生一种离子化合物氮化钠和一种气态单质氮气，该反应的化学方程式是3NaN₃=Na₃N+4N₂↑，
故答案为：3NaN₃=Na₃N+4N₂↑；
（4）酸性条件下Cr₂O₇^2-与Fe²⁺反应的离子方程式为：6Fe²⁺+Cr₂O₇^2-+14H⁺=6Fe³⁺+2Cr³⁺+7H₂O，故答案为：6Fe²⁺+Cr₂O₇^2-+14H⁺=6Fe³⁺+2Cr³⁺+7H₂O；
（5）W为硫元素，Y为氧元素，已知在25℃、101KPa时：①2Cu（s）+W（s）=Cu₂W（s）△H=-79.5KJ/mol，②W（s）+Y₂（g）=WY₂（g）△H=-296.6KJ/mol，根据盖斯定律，将②-①可得Cu₂W与Y₂反应生成Cu与WY₂的热化学方程式为Cu₂S（s）+O₂（g）=2Cu（s）+SO₂（g）△H=-217.1KJ/mol，
故答案为：Cu₂S（s）+O₂（g）=2Cu（s）+SO₂（g）△H=-217.1KJ/mol．

点评 本题考查较综合，根据原子结构结合元素周期律来确定元素，正确推断元素是解本题关键，注意离子方程式和热化学方程式的规范书写，难度中等．