(2013•东至县一模)T、X、Y、Z、Q、R、W为周期表前四周期元素,原子序数依次递增,其相关信息如下表:

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  • 解题思路:T、X、Y、Z、Q、R、W为周期表前四周期元素,原子序数依次递增,T原子所处的周期数、族序数分别与其原子序数相等,则T的原子序数为1,T为氢元素;X的基态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道,且每种轨道中的电子数相同,则核外电子排布为1s22s22p2,故X为碳元素;Z可形成Z2、Z3两种气态单质,故Z为氧元素;Y原子序数介于碳元素与氧元素之间,故Y为氮元素;R元素原子3p能级上有1个电子,外围电子排布为3s23p1,故R为Al元素;Q的原子序数大于氧元素小于Al元素,在该元素所在周期中,Q的基态原子的第一电离能最小,故Q处于第三周期,为Na元素;W的一种核素的质量数为56,中子数为30,质子数为56-30=26,故W为Fe元素,

    (1)同周期自左而右第一电离呈增大趋势,但N元素原子2p能级有3个电子,处于半满稳定状态,能量较低,失去电子需要的能量较大,第一电离能高于相邻元素;

    根据核外电子排布规律书写Fe的基态原子的核外电子排布式;

    (2)C与N原子结合形成的C3N4晶体,其硬度比金刚石大,则C3N4晶体属于原子晶体,C原子与N原子之间形成共价键;

    (3)M是的产量作为衡量石油化工发展水平的标志M为C2H4,分子中含有4个C-H键、1个C=C双键,单键是σ键,双键含有1个σ键、1个π键;

    氨气的稳定性比甲烷弱,稳定性越强,键长越短;

    (4)固体完全溶解最终得到澄清溶液,根据电子转移守恒可知,生成的氢气的物质的量;

    a=b时,最终恰好反应生成NaAlO2,据此书写;

    (5)根据盖斯定律,书写3Z2(g)=2Z3(g)的热化学方程式,再根据热化学方程式计算.

    T、X、Y、Z、Q、R、W为周期表前四周期元素,原子序数依次递增,T原子所处的周期数、族序数分别与其原子序数相等,则T的原子序数为1,T为氢元素;X的基态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道,且每种轨道中的电子数相同,则核外电子排布为1s22s22p2,故X为碳元素;Z可形成Z2、Z3两种气态单质,故Z为氧元素;Y原子序数介于碳元素与氧元素之间,故Y为氮元素;R元素原子3p能级上有1个电子,外围电子排布为3s23p1,故R为Al元素;Q的原子序数大于氧元素小于Al元素,在该元素所在周期中,Q的基态原子的第一电离能最小,故Q处于第三周期,为Na元素;W的一种核素的质量数为56,中子数为30,质子数为56-30=26,故W为Fe元素,

    (1)同周期自左而右第一电离呈增大趋势,但N元素原子2p能级有3个电子,处于半满稳定状态,能量较低,失去电子需要的能量较大,第一电离能高于相邻元素,故第一电离能N>O>C,

    Fe的基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2

    故答案为:N>O>C;1s22s22p63s23p63d64s2

    (2)C与N原子结合形成的C3N4晶体,其硬度比金刚石大,则C3N4晶体属于原子晶体,C原子与N原子之间形成共价键,

    故答案为:共价;原子;

    (3)H、C两种元素组成的一种化合物M是重要的化工原料,常把它的产量作为衡量石油化工发展水平的标志,则M为C2H4,分子中含有4个C-H键、1个C=C双键,单键是σ键,双键含有1个σ键、1个π键,故C2H4分子中σ键和π键的个数比为5:1,

    氨气的稳定性比甲烷弱,稳定性越强,键长越短,在H-N、H-C两种共价键中,键长较长的是H-N,

    故答案为:5:1;H-N;

    (4)将amolNa单质与bmolAl单质组成的固体混合物投入到足量的水中,若固体完全溶解最终得到澄清溶液,

    根据电子转移守恒可知,生成的氢气的物质的量为[amol×1+bmol×3/2]=[a+3b/2]mol,当a=b时,最终恰好反应生成NaAlO2,反应的离子方程为Na+Al+2H2O=Na++AlO2-+2H2↑,

    故答案为:[a+3b/2];Na+Al+2H2O=Na++AlO2-+2H2↑;

    (5)已知25℃、101kPa条件下:

    ①4R(s)+3Z2(g)=2R2Z3(s)△H=-2834.9kJ/mol

    ②4R(s)+2Z3(g)=2R2Z3(s)△H=-3119.1kJ/mol

    根据盖斯定律,则①-②得3Z2(g)=2Z3(g)△H=+284.2kJ/mol

    故16g Z2(g)完全转化为Z3(g)的△H=+284.2kJ/mol×[16g/3mol×32g/mol]=+47.4 kJ/mol,

    故答案为:+47.4 kJ/mol.

    点评:

    本题考点: 元素周期律和元素周期表的综合应用.

    考点点评: 本题考查结构性质位置关系、核外电子排布规律、电离能、晶体类型与化学键、反应热计算等,题目较为综合,难度不大,注意对基础知识的全面掌握,注意(4)中利用守恒思想计算.