Question

【題目】 X、Y、Z、M、Q是中學(xué)化學(xué)常見的五種元素，原子序數(shù)依次增大，其結(jié)構(gòu)或性質(zhì)信息如下表

元素	結(jié)構(gòu)或性質(zhì)信息
X	其原子最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子數(shù)的2倍
Y	基態(tài)原子最外層電子排布為nsnnpn+1
Z	非金屬元素，其單質(zhì)為固體，在氧氣中燃燒時有明亮的藍紫色火焰
M	單質(zhì)在常溫、常壓下是氣體�；鶓B(tài)原子的M層上有1個未成對的p電子
Q	其與X形成的合金為目前用量最多的金屬材料

（1）Q元素基態(tài)原子的電子排布式是________，Y原子的電子排布圖是 。

（2）比較Y元素與氧元素的第一電離能____＞____;X和Z形成的化合物XZ2為一種液體溶劑,其化學(xué)式是 ，分子中的鍵和鍵數(shù)目之比為_____。

（3）寫出實驗室制備M單質(zhì)的離子方程式 。

（4）M的氣態(tài)氫化物和氟化氫相比(寫化學(xué)式)

穩(wěn)定性強的是_____________，其原因是_____________________；

沸點高的是_____________，其原因是_____________________。

Answer 1

【答案】（1）[Ar]3d64s2 或 1s22s22p63s23p63d64s2

（2）N ＞ O ； CS2 1:1

（3）MnO2+ 2Cl-+4H+△Cl2↑+Mn2+ +2H2O

（4）HF＞HCl 因為元素非金屬性F＞Cl, 所以HF穩(wěn)定；

HF＞HCl 因為HF分子之間存在氫鍵，所以HF沸點高。

【解析】

試題分析：X原子最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子數(shù)的2倍，最外層最多含有8個電子，則X含有兩個電子層，最外層含有4個C，則X為C元素；Y的基態(tài)原子最外層電子排布為nsnnpn+1，s層含有2個電子，則n=2，Y的最外層電子排布式為：2s22p3，則Y為N元素；Z為非金屬元素，其單質(zhì)為固體，在氧氣中燃燒時有明亮的藍紫色火焰，則Z為S元素；基態(tài)原子的M層上有1個未成對的p電子，則M的電子排布式為1s22s22p63s23p1或1s22s22p63s23p5，為鋁元素或氯元素，由于Z單質(zhì)常溫、常壓下是氣體，所以Z是Cl元素；Q與X形成的合金為目前用量最多的金屬材料，該合金為鋼，則Q為Fe元素，

綜上所述：X、Y、Z、M、Q分別為C、N、S、Cl、Fe元素。

（1）Q為Fe元素，鐵原子核外有26個電子，基態(tài)原子的電子排布式為：1s22s22p63s23p63d64s2，Y為氮元素，電子排布為：。（2）核外電子排布處于半充滿、全充滿、全空是穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，N原子的2p能級是半充滿狀態(tài)，是穩(wěn)定狀態(tài)，因此第一電離能N＞O；X和Z形成的化合物XZ2為CS2，結(jié)構(gòu)為S=C=S，σ鍵和π鍵數(shù)目之比為1：1。（3）M為氯元素，其單質(zhì)為氯氣，實驗室用二氧化錳與濃鹽酸反應(yīng)制取氯氣，反應(yīng)的離子方程式為：MnO2+ 2Cl-+4H+△Cl2↑+Mn2+ +2H2O 。（4）非金屬性越強，對應(yīng)氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定，非金屬性：F＞Cl，則氫化物的穩(wěn)定性HF＞HCl；由于HF分子間存在氫鍵，所以氟化氫的沸點比HCl高，