Question

X、Y、Z、L、M五種元素的原子序數(shù)依次增大．X、Y、Z、L是組成蛋白質(zhì)的基礎(chǔ)元素，M是生活中最常用的金屬，它與L可以形成三種化合物．
請(qǐng)回答下列問題：
（1）Y在元素周期表中的位置為

第二周期，第ⅣA族

．
（2）硒（se）是人體必需的微量元素，與L同一主族，該族2～5周期元素單質(zhì)分別與H₂反應(yīng)生成l mol氣態(tài)氫化物的反應(yīng)熱如下，表示生成1mol硒化氫反應(yīng)熱的是

b

（填字母代號(hào)）．
a．+99.7mol?L^-1  b．+29.7mol?L^-1  c．-20.6mol?L^-1 d．-241.8kJ?mol^-1
（3）已知（YZ）₂分子所有的原子都滿足8電子，請(qǐng)寫出其結(jié)構(gòu)式

N≡C-C≡N

；（YZ）₂可以與X₂化合生成XYZ，其水溶液是一種酸，某濃度該酸的鉀鹽（KYZ）溶液能使酚酞溶液顯紅色，請(qǐng)用離子方程式表示原因

CN^-+H₂OHCN+OH^-

．
（4）L、X兩元素按原子數(shù)目比l：1和1：2形成分子A和B．
①用電子式表示B的形成過程

．
②M在高溫下可以與B反應(yīng)，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式

3Fe+4H₂O

高溫  .

Fe₃O₄+4H₂↑

．
某同學(xué)將反應(yīng)得到的黑色粉末全部溶于足量的硫酸溶液中，發(fā)現(xiàn)有少量的氣泡產(chǎn)生，溶液呈棕黃色，該同學(xué)判斷溶液中一定同時(shí)存在兩種M的金屬陽離子．請(qǐng)你選擇合適的試劑與合理的步驟證明該同學(xué)的推斷

取溶液少許，滴加KSCN溶液，溶液變紅色，證明有Fe³⁺，另取溶液少許，加入KMnO₄酸性溶液，紫色褪去，證明有Fe²⁺．

．
③若該同學(xué)將上述棕黃色溶液1mL加入到2mL A的濃溶液中，預(yù)計(jì)會(huì)看到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是

有大量氣泡出現(xiàn)

．

Answer 1

分析：X、Y、Z、L、M五種元素的原子序數(shù)依次增大．X、Y、Z、L是組成蛋白質(zhì)的基礎(chǔ)元素，則X為氫、Y為碳、Z為氮、L為氧；M是生活中最常用的金屬，它與L可以形成三種化合物，則鐵與氧元素可形成氧化亞鐵、氧化鐵、四氧化三鐵，即M為鐵；
（1）根據(jù)碳的質(zhì)子數(shù)及電子排布來分析其在元素周期表的位置；
（2）根據(jù)非金屬性越強(qiáng)，與氫氣化合放出的熱量越多來分析；
（3）根據(jù)碳、氮的最外層電子數(shù)及分子所有的原子都滿足8電子來分析結(jié)構(gòu)，并利用鹽類的水解來分析使酚酞溶液顯紅色；
（4）①根據(jù)氫、氧元素形成的化合物B為水，由最外層電子來分析化合物的形成過程；
②鐵與水蒸氣反應(yīng)生成四氧化三鐵和氫氣，利用KSCN溶液來檢驗(yàn)鐵離子，利用亞鐵離子的還原性來檢驗(yàn)亞鐵離子；
③鐵離子對(duì)過氧化氫的分解起催化作用．

解答：解：X、Y、Z、L、M五種元素的原子序數(shù)依次增大．X、Y、Z、L是組成蛋白質(zhì)的基礎(chǔ)元素，則X為氫、Y為碳、Z為氮、L為氧；M是生活中最常用的金屬，它與L可以形成三種化合物，則鐵與氧元素可形成氧化亞鐵、氧化鐵、四氧化三鐵，即M為鐵；
（1）Y為碳，其質(zhì)子數(shù)為6，電子排布中共有2個(gè)電子層，最外層電子數(shù)為4，則在周期表中第二周期，第ⅣA族，故答案為：第二周期，第ⅣA族；
（2）因該族2～5周期元素非金屬性O(shè)＞S＞Se＞Te，非金屬性越強(qiáng)，與氫氣化合放出的熱量越多，顯然生成1mol硒化氫反應(yīng)熱為b，故答案為：b；
（3）因N原子最外層5個(gè)電子，C原子最外層4個(gè)電子，為滿足（CN）₂分子所有的原子都滿足8電子結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)式為N≡C-C≡N，KCN溶液能使酚酞溶液顯紅色，是因CN^-水解生成氫氧根離子使溶液顯堿性，水解離子方程式為CN^-+H₂OHCN+OH^-，故答案為：N≡C-C≡N；CN^-+H₂OHCN+OH^-；
（4）①因B為水，氫原子最外層1個(gè)電子，氧原子最外層6個(gè)電子，則1個(gè)氧原子結(jié)合2個(gè)氫原子，其形成過程為，
故答案為：；
②由鐵與水蒸氣反應(yīng)生成四氧化三鐵和氫氣，該反應(yīng)為3Fe+4H₂O

高溫  .

Fe₃O₄+4H₂↑，四氧化三鐵與硫酸反應(yīng)后溶液中一定同時(shí)存在兩種M的金屬陽離子為鐵離子和亞鐵離子，則取溶液少許，滴加KSCN溶液，溶液變紅色，證明有Fe³⁺，另取溶液少許，加入KMnO₄酸性溶液，紫色褪去，證明有Fe²⁺，
故答案為：3Fe+4H₂O

高溫  .

Fe₃O₄+4H₂↑；取溶液少許，滴加KSCN溶液，溶液變紅色，證明有Fe³⁺，另取溶液少許，加入KMnO₄酸性溶液，紫色褪去，證明有Fe²⁺；
③A為過氧化氫，在鐵離子的催化作用下分解生成氧氣，則會(huì)觀察到有大量氣泡出現(xiàn)，故答案為：有大量氣泡出現(xiàn)．

點(diǎn)評(píng)：本題考查學(xué)生利用原子的性質(zhì)來推斷元素，然后利用原子的最外層電子數(shù)來分析位置、物質(zhì)的結(jié)構(gòu)、化合物的形成過程等，并利用物質(zhì)的性質(zhì)或離子的性質(zhì)來分析解答，綜合性較強(qiáng)，難度較大．