Question

X、Y、Z、M、Q是中学化学常见的五种元素，原子序数依次增大，其结构或性质信息如下表

元素	结构或性质信息
X	其原子最外层电子数是内层电子数的2倍
Y	基态原子最外层电子排布为ns^nnp^n+1
Z	非金属元素，其单质为固体，在氧气中燃烧时有明亮的蓝紫色火焰
M	单质在常温、常压下是气体。基态原子的M层上有1个未成对的p电子
Q	其与X形成的合金为目前用量最多的金属材料

（1）Q元素基态原子的电子排布式是________，Y原子的电子排布图是             。

（2）比较Y元素与氧元素的第一电离能____＞____;X和Z形成的化合物XZ₂为一种液体溶剂,其化学式是       ，分子中的键和键数目之比为_____。

（3）写出实验室制备M单质的离子方程式                               。

（4）M的气态氢化物和氟化氢相比(写化学式)

稳定性强的是_____________，其原因是_____________________；

沸点高的是_____________，其原因是_____________________。

Answer

（1）[Ar]3d64s2 或 1s22s22p63s23p63d64s2

（2）N ＞ O ； CS2 1:1

（3）MnO2+ 2Cl-+4H+△Cl2↑+Mn2+ +2H2O

（4）HF＞HCl 因为元素非金属性F＞Cl, 所以HF稳定；

HF＞HCl 因为HF分子之间存在氢键，所以HF沸点高。

【解析】

试题分析：X原子最外层电子数是内层电子数的2倍，最外层最多含有8个电子，则X含有两个电子层，最外层含有4个C，则X为C元素；Y的基态原子最外层电子排布为nsnnpn+1，s层含有2个电子，则n=2，Y的最外层电子排布式为：2s22p3，则Y为N元素；Z为非金属元素，其单质为固体，在氧气中燃烧时有明亮的蓝紫色火焰，则Z为S元素；基态原子的M层上有1个未成对的p电子，则M的电子排布式为1s22s22p63s23p1或1s22s22p63s23p5，为铝元素或氯元素，由于Z单质常温、常压下是气体，所以Z是Cl元素；Q与X形成的合金为目前用量最多的金属材料，该合金为钢，则Q为Fe元素，

综上所述：X、Y、Z、M、Q分别为C、N、S、Cl、Fe元素。

（1）Q为Fe元素，铁原子核外有26个电子，基态原子的电子排布式为：1s22s22p63s23p63d64s2，Y为氮元素，电子排布为：。（2）核外电子排布处于半充满、全充满、全空是稳定结构，N原子的2p能级是半充满状态，是稳定状态，因此第一电离能N＞O；X和Z形成的化合物XZ2为CS2，结构为S=C=S，σ键和π键数目之比为1：1。（3）M为氯元素，其单质为氯气，实验室用二氧化锰与浓盐酸反应制取氯气，反应的离子方程式为：MnO2+ 2Cl-+4H+△Cl2↑+Mn2+ +2H2O 。（4）非金属性越强，对应气态氢化物越稳定，非金属性：F＞Cl，则氢化物的稳定性HF＞HCl；由于HF分子间存在氢键，所以氟化氢的沸点比HCl高，

考点：位置结构性质的相互关系应用，元素电离能，元素电离能，电负性的含义和应用