(2008·北京卷)通常状况下,X、Y和Z是三种气态单质。X的组成元素是第三周期原子半径最小的元素(稀有气体元素除外);Y和Z均由元素R组成,反应Y+2I-+2H+ I2+Z+H2O常作为Y的鉴定反应。
(1)Y与Z的关系是(选填字母)_______。
a.同位素 b.同系物 c.同素异形体 d.同分异构体
(2)将Y和二氧化硫分别通入品红溶液,都能使品红褪色。简述用褪色的溶液区别二者的实验方法_________________________________________________________________
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(3)举出实例说明X的氧化性比硫单质的氧化性强(用化学方程式表示)。
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(4)气体(CN)2与X化学性质相似,也能与H2反应生成HCN(其水溶液是一种酸)。
①HCN分子中含有4个共价键,其结构式是__________________________________。
②KCN溶液显碱性,原因是(用离子方程式表示)_____________________________。
(5)加热条件下,足量的Z与某金属M的盐MCR3(C为碳元素)完全反应生成CR2和MmRn(m、n均为正整数)。若CR2质量为 1g,MmRn质量为 2g,M的相对原子质量为a,则MmRn中m:n=_____________(用含 和a的代数式表示)。
【答案】
(1)c
(2)加热褪色后的溶液,若溶液恢复红色,则原通入气体为SO2;若溶液不变红,则原通入气体是O3
(3)2Fe+3Cl2 2FeCl3 Fe+S FeS(其他合理答案均可)
(4)①H-C≡N ②CN-+H2O HCN+OH-
(5)16w1:(44w2-aw1)
【解析】X的组成元素为第三周期原子半径最小的元素,X应为Cl2。Y和Z均由R元素组成,即Y与Z为由R元素组成的不同的单质,它们互为同素异形体。由Y+2I-+2H+ I2+Z+H2O常用作Y的鉴定反应可知Y为O3,Z为O2。
(1)Y与Z的关系为同素异形体,即C。
(2)O3与SO2均能使品红溶液褪色,但O3是与品红发生氧化还原而褪色,SO2是与品红发生化合生成不稳定的无色物质而褪色,二者的区别在于SO2使其褪色的溶液不稳定,受热后可以恢复原来颜色,而O3使其褪色的溶液不能再恢复,因此可以加热二者褪色后的溶液,若恢复原来颜色的为SO2,反之则为O3。
(3)根据氧化还原反应的原理和已学过的常见化学反应,该反应可以为:H2S+Cl2 S+2HCl或