Question

前四周期元素X、Y、Z、M、N原子序数依次增大，其中有两种是金属元素，X单质是密度最小的物质，Y原子最外层电子数是次外层的两倍，Z单质是大气中的一种气体，豆科植物常温下能将之转化为化合物．M元素的p电子总数比s电子总数多1，N是一种生命元素，人体缺少该元素会发生贫血，使人脸色萎黄．
请根据上述信息，回答下列问题：
（1）写出M原子基态电子排布式

 

．
（2）直线型分子Y₂Z₂中所有原子都达到8电子稳定结构，其中δ键、π键之比是

 

．
（3）上述五种元素能形成的晶体类型有

 

（填编号）．
①原子晶体②分子晶体③离子晶体④金属晶体
（4）已知：298K时固体M在氧气中燃烧生成1mol M₂0₃固体时，放出热量1676.2kJ；固体N在氧气中燃烧生成1mol N₃0₄固体时，放出热量1118.4kJ．请写出298K时，由M单质与Z₃0₄反应的热化学方程式：

 

（5）在沸水中加入N的某高价盐饱和溶液可以得到一种红褐色的液体，向该液体中逐滴加入含Z的最高价氧化物的水化物溶液直至过量的过程中发生的现象是

 

．

Answer 1

考点：位置结构性质的相互关系应用

专题：元素周期律与元素周期表专题

分析：X单质是密度最小的物质，则X为H元素；Y原子最外层电子数是次外层的两倍，Y含有两个电子层，最外层含有4个电子，则Y为C元素；Z单质是大气中的一种气体，豆科植物常温下能将之转化为化合物，则Z为N元素；N是一种生命元素，人体缺少该元素会发生贫血，使人脸色萎黄，则N为Fe元素；M元素的p电子总数比s电子总数多1，1s²2s²2p⁵或1s²2s²2p⁶3s²3p¹，且六种元素中有两种是金属元素，则M为Al元素，据此进行解答．

解答： 解：X单质是密度最小的物质，则X为H元素；Y原子最外层电子数是次外层的两倍，Y含有两个电子层，最外层含有4个电子，则Y为C元素；Z单质是大气中的一种气体，豆科植物常温下能将之转化为化合物，则Z为N元素；N是一种生命元素，人体缺少该元素会发生贫血，使人脸色萎黄，则N为Fe元素；M元素的p电子总数比s电子总数多1，1s²2s²2p⁵或1s²2s²2p⁶3s²3p¹，且六种元素中有两种是金属元素，则M为Al元素，
（1）M为Al元素，Al的原子序数为13，其基态电子排布式为：1s²2s²2p⁶3s²3p¹或[Ne]3s²3p¹，
故答案为：1s²2s²2p⁶3s²3p¹或[Ne]3s²3p¹；
（2）Y为C、Z为N，直线型分子C₂N₂中所有原子都达到8电子稳定结构，则C₂N₂的结构简式为：N≡C-C≡N，三键中含有2个π键、1个δ键，则其分子中含有的δ键、π键之比为：（1×2+1）：（2×2）=3：4，
故答案为：3：4；
（3）X是氢元素，Y是碳元素，Z是氮元素，M是铝元素，N是铁元素，①原子晶体：金刚石、②分子晶体：氢气，氮气、③离子晶体：硝酸铝、④金属晶体：铁，所以①②③④都正确，
故答案为：①②③④；
（4）M为Al元素，298K时固体Al在氧气中燃烧生成1mol氧化铝固体放出热量1676.2kJ，反应的热化学方程式为：①4Al+3O₂=2Al₂O₃ △H=-3352.4kJ/mol，
N为Fe元素，固体铁在氧气中燃烧生成1mol Fe₃0₄固体时，放出热量1118.4kJ，反应的热化学方程式为：②3Fe+2O₂═Fe₃O₄ △H=-1118.4kJ/mol，
根据盖斯定律，①×2-②×3可得Al单质与Fe₃0₄反应的热化学方程式：8Al（s）+3Fe₃O₄（s）=9Fe（s）+4Al₂O₃（s）；△H=-3349.6KJ/mol，
故答案为：8Al（s）+3Fe₃O₄（s）=9Fe（s）+4Al₂O₃（s）；△H=-3349.6KJ/mol；
（5）在沸水中加入Fe的某高价盐饱和溶液可以得到一种红褐色的液体，得到为混合物为氢氧化铁胶体，N的最高价氧化物的水化物硝酸，向氢氧化铁胶体中进入硝酸溶液直至过量的过程中，氢氧化铁胶体先出现聚沉现象，之后氢氧化铁与硝酸反应，沉淀会逐渐溶解，所以出现的现象为：先出现沉淀，然后沉淀溶解，
故答案为：先出现沉淀，然后沉淀溶解．

点评：本题考查了位置、结构与性质关系的综合应用，题目难度中等，试题涉及核外电子的排布、核外电子数、金属铝和铁的单质及其重要化合物性质、盖斯定律的应用、热化学方程式书写等知识，试题知识点较多、综合性较强，充分考查了学生的分析、理解能力．