Question

前四周期元素X、Y、Z、M、N原子序數(shù)依次增大，其中有兩種是金屬元素，X單質是密度最小的物質，Y原子最外層電子數(shù)是次外層的兩倍，Z單質是大氣中的一種氣體，豆科植物常溫下能將之轉化為化合物．M元素的p電子總數(shù)比s電子總數(shù)多1，N是一種生命元素，人體缺少該元素會發(fā)生貧血，使人臉色萎黃．
請根據(jù)上述信息，回答下列問題：
（1）寫出M原子基態(tài)電子排布式

 

．
（2）直線型分子Y₂Z₂中所有原子都達到8電子穩(wěn)定結構，其中δ鍵、π鍵之比是

 

．
（3）上述五種元素能形成的晶體類型有

 

（填編號）．
①原子晶體②分子晶體③離子晶體④金屬晶體
（4）已知：298K時固體M在氧氣中燃燒生成1mol M₂0₃固體時，放出熱量1676.2kJ；固體N在氧氣中燃燒生成1mol N₃0₄固體時，放出熱量1118.4kJ．請寫出298K時，由M單質與Z₃0₄反應的熱化學方程式：

 

（5）在沸水中加入N的某高價鹽飽和溶液可以得到一種紅褐色的液體，向該液體中逐滴加入含Z的最高價氧化物的水化物溶液直至過量的過程中發(fā)生的現(xiàn)象是

 

．

Answer 1

考點：位置結構性質的相互關系應用

專題：元素周期律與元素周期表專題

分析：X單質是密度最小的物質，則X為H元素；Y原子最外層電子數(shù)是次外層的兩倍，Y含有兩個電子層，最外層含有4個電子，則Y為C元素；Z單質是大氣中的一種氣體，豆科植物常溫下能將之轉化為化合物，則Z為N元素；N是一種生命元素，人體缺少該元素會發(fā)生貧血，使人臉色萎黃，則N為Fe元素；M元素的p電子總數(shù)比s電子總數(shù)多1，1s²2s²2p⁵或1s²2s²2p⁶3s²3p¹，且六種元素中有兩種是金屬元素，則M為Al元素，據(jù)此進行解答．

解答： 解：X單質是密度最小的物質，則X為H元素；Y原子最外層電子數(shù)是次外層的兩倍，Y含有兩個電子層，最外層含有4個電子，則Y為C元素；Z單質是大氣中的一種氣體，豆科植物常溫下能將之轉化為化合物，則Z為N元素；N是一種生命元素，人體缺少該元素會發(fā)生貧血，使人臉色萎黃，則N為Fe元素；M元素的p電子總數(shù)比s電子總數(shù)多1，1s²2s²2p⁵或1s²2s²2p⁶3s²3p¹，且六種元素中有兩種是金屬元素，則M為Al元素，
（1）M為Al元素，Al的原子序數(shù)為13，其基態(tài)電子排布式為：1s²2s²2p⁶3s²3p¹或[Ne]3s²3p¹，
故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p¹或[Ne]3s²3p¹；
（2）Y為C、Z為N，直線型分子C₂N₂中所有原子都達到8電子穩(wěn)定結構，則C₂N₂的結構簡式為：N≡C-C≡N，三鍵中含有2個π鍵、1個δ鍵，則其分子中含有的δ鍵、π鍵之比為：（1×2+1）：（2×2）=3：4，
故答案為：3：4；
（3）X是氫元素，Y是碳元素，Z是氮元素，M是鋁元素，N是鐵元素，①原子晶體：金剛石、②分子晶體：氫氣，氮氣、③離子晶體：硝酸鋁、④金屬晶體：鐵，所以①②③④都正確，
故答案為：①②③④；
（4）M為Al元素，298K時固體Al在氧氣中燃燒生成1mol氧化鋁固體放出熱量1676.2kJ，反應的熱化學方程式為：①4Al+3O₂=2Al₂O₃ △H=-3352.4kJ/mol，
N為Fe元素，固體鐵在氧氣中燃燒生成1mol Fe₃0₄固體時，放出熱量1118.4kJ，反應的熱化學方程式為：②3Fe+2O₂═Fe₃O₄ △H=-1118.4kJ/mol，
根據(jù)蓋斯定律，①×2-②×3可得Al單質與Fe₃0₄反應的熱化學方程式：8Al（s）+3Fe₃O₄（s）=9Fe（s）+4Al₂O₃（s）；△H=-3349.6KJ/mol，
故答案為：8Al（s）+3Fe₃O₄（s）=9Fe（s）+4Al₂O₃（s）；△H=-3349.6KJ/mol；
（5）在沸水中加入Fe的某高價鹽飽和溶液可以得到一種紅褐色的液體，得到為混合物為氫氧化鐵膠體，N的最高價氧化物的水化物硝酸，向氫氧化鐵膠體中進入硝酸溶液直至過量的過程中，氫氧化鐵膠體先出現(xiàn)聚沉現(xiàn)象，之后氫氧化鐵與硝酸反應，沉淀會逐漸溶解，所以出現(xiàn)的現(xiàn)象為：先出現(xiàn)沉淀，然后沉淀溶解，
故答案為：先出現(xiàn)沉淀，然后沉淀溶解．

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，試題涉及核外電子的排布、核外電子數(shù)、金屬鋁和鐵的單質及其重要化合物性質、蓋斯定律的應用、熱化學方程式書寫等知識，試題知識點較多、綜合性較強，充分考查了學生的分析、理解能力．