Question

T、X、Y、Z、Q、R、P、W为周期表前四周期元素，原子序数依次递增，其相关信息如表：

元素	相     关    信     息
T	T原子所处的周期数、族序数分别与其原子序数相等
X	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
Z	Z可形成Z2、Z3两种气态单质
Q	在该元素所在周期中，Q的基态原子的第一电离能最小
R	R的离子为单核离子，且离子半径是与其具有相同电子层结构离子中半径最小的
P	Z是P不同周期的邻族元素；R和P的原子序数之和为30
W	W的一种核素的质量数为56，中子数为30

（1）X、Y、Z三种元素的第一电离能由大到小的顺序是______（用元素符号表示，下同）．
（2）T、X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分子中σ键和π键的个数比为______．
（3）将amolQ单质与bmolR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，则同时产生的气体的物质的量为______mol（用a、b表示）；当a=b时，写出反应的离子方程式______．
（4）Y₂T₄分子中Y原子轨道的杂化类型为______．Y₂T₄用亚硝酸氧化可生成另一种氢化物，该氢化物的相对分子质量为43.0，其中氮原子的质量分数为0.977．写出Y₂T₄与亚硝酸反应的化学方程式______；
（5）YT₃的沸点比化合物XT₄的高，其主要原因是：______；
（6）P的单质与T、Z形成的既有极性化学键又有非极性化学键共价化合物反应的离子方程式为______．
（7）上述八种元素形成的微粒中的两种可与硫酸根形成一种复盐，向该盐的浓溶液中逐滴加入0.1mol/L氢氧化钠溶液，随着氢氧化钠溶液的加入，产生沉淀的关系如图，则该复盐的化学式为______．

Answer

T、X、Y、Z、Q、R、P、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和P的原子序数之和为30，氧元素是P元素不同周期的邻族元素，则P为ⅤA族或ⅦA，故P不可能处于第四周期，故P处于第三周期，且R的原子序数较小，R的离子为单核离子，且离子半径是与其具有相同电子层结构离子中半径最小的，故R为Al元素，则P的原子序数为30-13=17，故P为Cl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，据此解答．
【解析】
T、X、Y、Z、Q、R、P、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和P的原子序数之和为30，氧元素是P元素不同周期的邻族元素，则P为ⅤA族或ⅦA，故P不可能处于第四周期，故P处于第三周期，且R的原子序数较小，R的离子为单核离子，且离子半径是与其具有相同电子层结构离子中半径最小的，故R为Al元素，则P的原子序数为30-13=17，故P为Cl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，
故答案为：N＞O＞C；
（2）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，
故答案为：5：1；
（3）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=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：；Na+Al+2H2O=Na++AlO2-+2H2↑；
（4）N2H4分子中N原子成2个N-H键、1个N-N键，含有1对孤对电子对，N原子杂化轨道数目为4，N原子采取sp3杂化；N2H4用亚硝酸氧化可生成另一种氢化物，该氢化物的相对分子质量为43.0，其中氮原子的质量分数为0.977，则该氢化物N原子数目为=3，氢原子数目为=1，该氢化物为HN3，同时生成水，该反应方程式为N2H4+HNO2=HN3+2H2O，故答案为：sp3杂化；N2H4+HNO2=HN3+2H2O；
（5）NH3分子间存在氢键，NH3的沸点比化合物CH4的高，故答案为：NH3分子间存在氢键；
（6）T、Z形成的既有极性化学键又有非极性化学键共价化合物为H2O2，氯气与H2O2生成HCl与氧气，反应的离子方程式为Cl2+H2O2=2H++2Cl-+O2↑，
故答案为：Cl2+H2O2=2H++2Cl-+O2↑；
（7）由图可知，该复盐与氢氧化钠反应生成沉淀，该沉淀溶于氢氧化钠，故应含有Al3+，溶解氢氧化铝消耗的氢氧化钠的物质的量为10mol，故n（Al3+）=n[Al（OH）3]=n（NaOH）=0.1L×0.1mol/L=0.01mol，沉淀铝离子需要NaOH的物质的量为0.3mol．氢氧化铝沉淀最大时，继续滴加氢氧化钠，氢氧化铝没有立即溶解，复盐中应含有NH4+，故n（NH4+）=0.7L×0.1mol/L-0.3mol-0.1mol=0.3mol，复盐中n（NH4+）：n（Al3+）=0.3mol：0.1mol=3：1，故该复盐的化学式为（NH4）3Al（SO4）3，
故答案为：（NH4）3Al（SO4）3．