Question

16．已知X、Y、Z、W、R是元素周期表中前四周期的常見元素，相關信息如表所述：

元素	相關信息
X	地殼中含量最多的元素
Y	元素的氣態(tài)氫化物極易溶于水，水溶液遇酚酞變紅
Z	是海水中除氫、氧元素外含量最多的元素，其單質或化合物是自來水生產過程中常用的消毒劑
W	與Z同周期，第一電離能至第四電離能分別是：I1=578kJ•mol-1，I2=1817kJ•mol-1，I3=2745kJ•mol-1，I4=11575kJ•mol-1
R	有多種化合價，水溶液中其白色氫氧化物在空氣中會迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色

（1）R在元素周期表中的位置為第四周期第VIII族，X的基態(tài)原子的價電子排布圖為，Z的基態(tài)原子的電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁵．
（2）用“＞”、“＜”或“=”填空：

簡單離子半徑	第一電離能	電負性	氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性
X＜Y	X＜Y	X＞Z	H2X＞YH3

（3）用方程式表示下列過程：
①Y的氣態(tài)氫化物的水溶液遇酚酞變紅的原因NH₃•H₂O?NH₄⁺+OH^-，
②W的最高價氧化物的水化物在水中發(fā)生電離H⁺+AlO₂^-+H₂O?Al（OH）₃?Al³⁺+3OH^-．

Answer 1

分析 X為地殼中含量最多的元素，應為O元素，Y元素的氣態(tài)氫化物極易溶于水，水溶液遇酚酞變紅，為N元素，Z是海水中除氫、氧元素外含量最多的元素，其單質或化合物是自來水生產過程中常用的消毒劑，為Cl元素，W與Z同周期，第一電離能至第四電離能分別是：I₁=578kJ•mol^-1，I₂=1817kJ•mol^-1，I₃=2745kJ•mol^-1，I₄=11575kJ•mol^-1，根據W原子的第一電離能至第四電離可知，W原子的第四電離能劇增，則W表現+3價，所以W為Al元素，R有多種化合價，水溶液中其白色氫氧化物在空氣中會迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色，為Fe元素，以此解答該題．

解答 解：由以上分析可知X為O、Y為N、Z為Cl、W為Al、R為Fe．
（1）R為Fe，位于周期表第四周期第VIII族，X為O，基態(tài)原子的價電子排布圖為，Z為Cl，基態(tài)原子的電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁵，
故答案為：第四周期第VIII族；；1s²2s²2p⁶3s²3p⁵；
（2）X為O、Y為N，對應離子具有相同的核外電子排布，離子半徑O＜N，N的最外層為半充滿結構，較為穩(wěn)定，第一電離能較大，大于O，O的電負性大于Cl，非金屬性O＞N，元素的非金屬性越強，對應的氫化物越穩(wěn)定，
故答案為：＜；＜；＞；＞；
（3）①氨氣與水反應生成NH₃•H₂O，可發(fā)生電離，生成OH^-，溶液呈堿性，離子方程式為NH₃•H₂O?NH₄⁺+OH^-，故答案為：NH₃•H₂O?NH₄⁺+OH^-；
②氫氧化鋁為兩性氫氧化物，電離方程式為H⁺+AlO₂^-+H₂O?Al（OH）₃?Al³⁺+3OH^-，故答案為：H⁺+AlO₂^-+H₂O?Al（OH）₃?Al³⁺+3OH^-．

點評 本題考查了位置、結構與性質關系的綜合應用，題目難度中等，根據題干信息正確推斷各元素名稱為解答關鍵，側重于考查學生的分析能力和對基礎知識的綜合應用能力．