Question

13．X、Y、Z、W是元素周期表中前四周期原子序數依次增大的四種元素，其相關信息如表：

元素	相關信息
X	X的基態(tài)原子核外只有三個能級，且各能級電子相等
Y	Y的基態(tài)原子最外層電子數是其內層電子總數的三倍
Z	Z的基態(tài)原子價電子排布為nsn-1
W	W的單質是一種常見的紅色金屬，在潮濕的空氣中易生成綠色的銹斑

（1）W位于元素周期表第四周期IB族，其基態(tài)原子核外有1個未成對電子．
（2）與Z同周期且依次相鄰的兩種元素的原子與Z比較，三者第一電離能的大小順序為I₁（Mg）＞I₁（Al）＞I₁（Na）[用I₁（元素符號）表示]；Y的氫化物在同族的氫化物中沸點反常，其原因是水分子間存在氫鍵．
（3）寫出W的單質在潮濕的空氣中生成綠色銹斑的化學方程式，并標出電子轉移的方向和數目：．
（4）在X、Y與氫三種元素組成的多種分子中，有些分子的核磁共振氫譜顯示有三種氫，且數目比為1：2：3，寫出其中一種分子的名稱：乙醇．X、Y可以形成多種弱酸根離子，寫出其中一種離子水解的離子方程式：CO₃^2-+H₂O??HCO₃^-+OH^-．

Answer 1

分析 X的基態(tài)原子核外只有三個能級，且各能級電子相等，原子核外的分子排布式為1s²2s²2p²，故X為C元素；Y的基態(tài)原子最外層電子數是其內層電子總數的三倍，最外層電子數不超過8，故原子只能有2個電子層，最外層電子數為6，則Y為O元素；Z的基態(tài)原子價電子排布為ns^n-1，則Z為Mg；W的單質是一種常見的紅色金屬，在潮濕的空氣中易生成綠色的銹斑，則W為Cu．

解答 解：X的基態(tài)原子核外只有三個能級，且各能級電子相等，原子核外的分子排布式為1s²2s²2p²，故X為C元素；Y的基態(tài)原子最外層電子數是其內層電子總數的三倍，最外層電子數不超過8，故原子只能有2個電子層，最外層電子數為6，則Y為O元素；Z的基態(tài)原子價電子排布為ns^n-1，則Z為Mg；W的單質是一種常見的紅色金屬，在潮濕的空氣中易生成綠色的銹斑，則W為Cu．
（1）W為Cu元素，處于周期表中第四周期IB族，外圍電子排布式為3d¹⁰4s¹，4s能級1個電子為未成對電子，
故答案為：四、IB；1；
（2）與Z同周期且依次相鄰的兩種元素分別為Na和Al，同周期元素第一電離能從左到右有增大的趨勢，但當外圍電子在能量相等的軌道上形成全空、半滿或全滿結構時，原子的能量較低，元素的第一電離能較大，故I₁（Mg）＞I₁（Al）＞I₁（Na），
Y的氫化物為H₂O，因為水分子間存在氫鍵，所以沸點反常，高于同族氫化物的沸點，
故答案為：I₁（Mg）＞I₁（Al）＞I₁（Na）；水分子間存在氫鍵；
（3）W單質生成綠色銹斑，是銅與空氣中CO₂、H₂O、O₂反應生成Cu₂（OH）₂CO₃，電子轉移由銅指向氧，標出電子轉移的方向和數目：，
故答案就為：；
（4）由C、H、O三種元素組成的有機物，分子的核磁共振氫譜顯示有三種氫，且數目比為1：2：3，符合題給條件要求的為乙醇；C、O可以組成多種弱酸根離子，如CO₃^2-、C₂O₄^2-等，其中一種離子水解的離子方程式：CO₃^2-+H₂O??HCO₃^-+OH^-，
故答案為：乙醇；CO₃^2-+H₂O??HCO₃^-+OH^-．

點評 本題考查原子結構、電離能、羥基、電子轉移、元素化合物知識等，根據核外電子排布推斷元素是解題關鍵，注意同周期主族元素中第一電離能異常情況、氫鍵對物質性質的影響．