Question

【題目】Q、R、X、Y、Z為周期表中原子序數依次遞增的前四周期元素。

已知：①Q為元素周期表中原子半徑最小的元素；②R的基態原子中電子占據三種能量不同的能級，且每種能級中的電子總數相同；③Y的基態原子的核外成對的電子數是未成對的電子數的3倍；④Z基態原子有六個未成對電子。用對應的元素符號或化學式回答下列問題：

(1)R、X、Y的第一電離能由大到小的順序為____________________。

(2)Q元素在元素周期表中屬于____區，與Y元素同族的第四周期元素的價電子排布式為______。

(3)RY2的電子式為________________，Z3+的離子結構示意圖為____________。

(4) 由Y、Z兩種元素組成的Z2Y72－離子在酸性條件下可與乙醇反應，生成乙酸、Z3+等物質。該反應的離子方程式為______。

Answer 1

【答案】N>O>C s 4s24p4 2Cr2O72－＋ 3CH3CH2OH＋16H+ 4Cr3+＋3CH3COOH＋11H2O

【解析】

Q、R、X、Y、Z為周期表中原子序數依次遞增的前四周期元素，①Q為元素周期表中原子半徑最小的元素，則Q為H元素；②R的基態原子中電子占據三種能量不同的能級，說明R原子含有1s、2s、2p能級，且每種能級中的電子總數相同，則R元素的原子序數是6，為C元素；③Y的基態原子的核外成對電子數是未成對電子數的3倍，核外電子排布式為1s22s22p4，應為O元素；R、X、Y原子序數依次增大，故X為氮；④Z基態原子有六個未成對電子，故其電子排布為：[Ar]3d64s2，Z的原子序數是24，所以Z為Cr元素，綜上可知Q為氫元素、R為碳元素、X為氮元素、Y為氧元素、Z為鉻元素。

（1）C、N、O的第一電離取決于元素非金屬性的強弱，但是由于N的2p能級上電子處于半充滿的相對穩定狀態，故C、N、O的第一電離能由大到小的順序為N＞O＞C，故答案為：N＞O＞C；

（2）Q元素為H，H在元素周期表中屬于第一周期第ⅠA族，即s區；Y為O元素，與O元素同族（最外層電子數為6）的第四周期元素的價電子排布式為為4s24p4，故答案為：s；4s24p4；

（3）RY2為CO2，二氧化碳中，C與O形成兩對共用電子對，故電子式為：；Z3+為Cr3+，Cr3+的離子結構示意圖為：，故答案為：；；

（4）O、Cr兩種元素組成的離子為Cr2O72-，Cr2O72-在酸性條件下具有強氧化性，可將乙醇直接氧化為反應乙酸，本身被還原為Cr3+，反應的離子方程式為2Cr2O72-+3CH3CH2OH+16H+→4Cr3++3CH3COOH+11H2O，故答案為：2Cr2O72-+3CH3CH2OH+16H+→4Cr3++3CH3COOH+11H2O。