Question

（2011?巢湖二模）X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中的四種常見元素，相關信息如表：

元素	相關信息
X	X的氫化物分子中含10個電子，呈正四面體結構
Y	Y與X同周期，其最高價氧化物對應的水化物是一種強氧化性酸
Z	第三周期元素中，Z電負性最小
W	W的基態原子核外M能層上填滿了電子，N能層只有1個電子

（1）X元素位于周期表中第

二

周期，第

ⅣA

族，其單質中為原子晶體的名稱是

金剛石

．
（2）Z的基態原子核外電子排布式為

1s²2s²2p⁶3s¹

；工業上電解其氯化物飽和溶液時，陽極上發生的電極反應式為

2Cl^--2e^-=Cl₂↑

．
（3）XO、YO是現代城市的主要污染物，在催化劑作用下可以轉化為兩種無毒物質．
已知：X（s）+O₂（g）═XO₂（g）△H=-akJ/mol，
2X（s）+O₂（g）═2XO（g）△H=-b kJ/mol，
Y₂（g）+O₂（g）═2YO（g）△H=+ckJ/mol．
則上述轉化的熱化學方程式為

2CO（g）+2NO（g）=2CO₂（g）+N₂（g）△H=+（-2a+b-c）或-（2a-b+c）kJ/mol

．
（4）0.3molW的低價氧化物能與含

1.4

molY最高價氧化物對應的水化物溶液恰好完全反應（設還原產物只有YO）．

Answer 1

分析：X的氫化物分子中含10個電子，呈正四面體結構，分子為甲烷，所以X為C；Y與X同周期，其最高價氧化物對應的水化物是一種強氧化性酸，酸為硝酸，則Y為N；第三周期元素中，Z電負性最小，金屬性越強，電負性越小，所以Z為Na；W的基態原子核外M能層上填滿了電子，N能層只有1個電子，電子排布為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹或[Ar]3d¹⁰4s¹，則質子數為2+8+18+1=29，所以W為Cu，然后結合元素及其、單質、化合物的性質來解答．

解答：解：X的氫化物分子中含10個電子，呈正四面體結構，分子為甲烷，所以X為C；Y與X同周期，其最高價氧化物對應的水化物是一種強氧化性酸，酸為硝酸，則Y為N；第三周期元素中，Z電負性最小，金屬性越強，電負性越小，所以Z為Na；W的基態原子核外M能層上填滿了電子，N能層只有1個電子，電子排布為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹或[Ar]3d¹⁰4s¹，則質子數為2+8+18+1=29，所以W為Cu，
（1）X為C，位于元素周期表中第二周期第ⅣA族，其單質中金剛石為原子晶體，故答案為：二；ⅣA；金剛石；
（2）Z為Na，質子數無味11，所以電子排布為1s²2s²2p⁶3s¹，利用惰性電極電解飽和NaCl溶液時，氯離子在陽極上放電生成氯氣，電極反應為2Cl^--2e^-=Cl₂↑，
故答案為：1s²2s²2p⁶3s¹；2Cl^--2e^-=Cl₂↑；
（3）由①C（s）+O₂（g）═CO₂（g）△H=-akJ/mol，
②2C（s）+O₂（g）═2CO（g）△H=-b kJ/mol，
③N₂（g）+O₂（g）═2NO（g）△H=+ckJ/mol，
根據蓋斯定律可知，①×2-②-③可得2CO（g）+2NO（g）=2CO₂（g）+N₂（g），
所以△H=（-akJ/mol）×2-（-b kJ/mol）-（+ckJ/mol）=+（-2a+b-c）或-（2a-b+c）kJ/mol，
即熱化學反應方程式為2CO（g）+2NO（g）=2CO₂（g）+N₂（g）△H=+（-2a+b-c）或-（2a-b+c）kJ/mol，
故答案為：2CO（g）+2NO（g）=2CO₂（g）+N₂（g）△H=+（-2a+b-c）或-（2a-b+c）kJ/mol；
（4）0.3molCu₂O與硝酸反應生成NO，由電子守恒可知，n（NO）×（5-2）=0.3mol×2×（2-1），
解得n（NO）=0.2mol，
由Cu原子守恒可知，該反應中作酸性的n（HNO₃）=0.3mol×2×2=1.2mol，
所以參加反應的硝酸的物質的量為1.2mol+0.2mol=1.4mol，故答案為：1.4．

點評：本題考查原子結構與元素周期律，元素的推斷是解答本題的關鍵，W為推斷的難點，并注意利用蓋斯定律及電子守恒、原子守恒等來解答，題目難度較大．