Question

前四周期元素X、Y、Z、W核电荷数依次增大，核电荷数之和为58；Y原子的M层p轨道有3个未成对电子；Z与Y同周期，且在该周期中电负性最大；W原子的L层电子数与最外层电子数之比为4:1，其d轨道中的电子数与最外层电子数之比为5:2 。

（1）X的元素符号为，Z元素位于元素周期表第______周期第______族。

（2）Y与X形成共价化合物A，Z与X形成共价化合物B，A与B还原性较强的是_______（写分子式）

（3）Z的最高价氧化物的水化物的化学式为_________；

（4）12.4g单质Y₄与0.3molO₂在一定条件下恰好完全反应生成0.1mol化合物C，一个C分子中所含有的σ键数目为_________；

（5）含W元素的最高化合价的含氧酸根离子是_________，该含氧酸根离子在分析化学中有重要作用，在酸性条件下该含氧酸根离子可将Fe²⁺氧化成Fe³⁺，请写出该反应的离子方程式_________。

Answer

（1）H 三ⅦA （2）PH3（3）HClO4

（4） 12 （5）MnO4- MnO4-+5Fe2++8H+═Mn2++5Fe3++4H2O

【解析】

试题分析：前四周期元素X、Y、Z、W核电荷数依次增加，Y 原子的M层p轨道有3个未成对电子，则外围电子排布为3s23p3，故Y为P元素；Z与Y同周期，且在该周期中电负性最大，则Z为Cl元素；W原子的L层电子数与最外层电子数之比为4：1，最外层电子数为2，其d轨道中的电子数与最外层电子数之比为5：2，d轨道数目为5，外围电子排布为3d54s2，故W为Mn元素，则X、Y、Z、W四种元素的核电荷数之和为58，则X核电荷数为58-15-17-25=1，故X为H元素，（1）由上述分析可知，X的元素符号为：H，Z为Cl元素，在元素周期表中的位置：第三周期第ⅦA族；（2）Y与X形成共价化合物A为PH3，Z与X形成共价化合物B为HCl，由于非金属性P＜Cl，故磷化物还原性较强，其分子式为PH3；（3）Cl元素的最高价为+7价，其最高价氧化物的水化物的化学式为HClO4；（4）12.4gP4的物质的量为0.1mol，与0.3mol O2在一定条件下恰好完全反应生成0.1mol化合物C，C为P4O6，已知在P4分子中，每个分子中有6个P-P键，P4O6相当于在P-P中插入O原子，则有12个σ键；（5）含W（Mn）元素的最高化合价的含氧酸根离子是MnO4-，MnO4-离子与FeSO4溶液反应的离子方程式：MnO4-+5Fe2++8H+═Mn2++5Fe3++4H2O。

【考点定位】要考查元素周期表、元素周期律、分子结构、氧化还原反应、离子的检验等。

【名师点晴】解题的关键是元素推断，前四周期元素X、Y、Z、W核电荷数依次增加，Y 原子的M层p轨道有3个未成对电子，则外围电子排布为3s23p3，故Y为P元素；Z与Y同周期，且在该周期中电负性最大，则Z为Cl元素；W原子的L层电子数与最外层电子数之比为4：1，最外层电子数为2，其d轨道中的电子数与最外层电子数之比为5：2，d轨道数目为5，外围电子排布为3d54s2，故W为Mn元素，则X、Y、Z、W四种元素的核电荷数之和为58，则X核电荷数为58-15-17-25=1，故X为H元素，据此解答。