Question

4．元素周期表中的元素位置如圖表示：

請回答下列問題：
（1）由②④⑤三種元素組成的無機(jī)物（相對分子質(zhì)量：106），其水溶液呈堿性．用離子方程式表示其原因．CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-．
（2）只含①③④三種元素的一種常見離子化合物中，元素③的化合價分別處于最高價和最低價，其水溶液中離子的物質(zhì)的量濃度由大到小的順序?yàn)椋篶（N0₃^-）＞c（NH₄⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）．
（3）寫出元素⑦的單質(zhì)與元素⑤的最高氧化物的水化物的水溶液反應(yīng)的離子方程式：Si+2OH^-+H₂O=SiO₃^2-+2H₂↑．
（4）將元素⑨與元素⑩的高價化合物滴入沸水中，離子方程式是：Fe³⁺+3H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe（OH）₃（膠體）+3H⁺．
（5）寫出用元素⑩的單質(zhì)為電極，電解由④⑤⑧組成的化合物（相對分子質(zhì)量：142）的水溶液的總化學(xué)方程式：Fe+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$Fe（OH）₂↓+H₂↑．
（6）由元素④⑥組成的陰離子可與小蘇打溶液反應(yīng)，其離子方程式為：AlO₂^-+HCO₃^-+H₂0=Al（OH）₃↓+CO₃^2-．
（7）由①（X）②（Y）④（Z）三種元素的化合物，其分子式不可能是：D．
A．X₂YZ．B．X₂YZ₂．C．X₂YZ₃．D．X₂YZ₄．E．X₂Y₂Z₄．
（8）元素③的氫化物與元素④的單質(zhì)在一定條件下發(fā)生置換反應(yīng)，在該反應(yīng)中，氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為：3：4．

Answer 1

分析 根據(jù)元素在周期表中的分布可知①～⑩元素分別是：H、C、N、O、Na、Al、Si、S、Cl、Fe，
（1）②④⑤三種元素分別為C、O、Na，由C、O、Na組成的無機(jī)物（相對分子質(zhì)量：106）為碳酸鈉，碳酸根離子部分水解，溶液顯示堿性，據(jù)此寫出碳酸根離子水解的離子方程式；
（2）該化合物為硝酸銨，銨根離子部分水解，溶液顯示酸性，然后結(jié)合電荷守恒判斷各離子濃度大�。�
（3）元素⑦的單質(zhì)為Si，元素⑤的最高氧化物的水化物為NaOH，硅與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成硅酸鈉和氫氣；
（4）元素⑨為Cl，元素⑩的高價離子為鐵離子，二者形成的化合物為氯化鐵，將氯化鐵滴入沸水中，鐵離子發(fā)生水解生成氫氧化鐵膠體；
（5）素⑩的單質(zhì)Fe為電極，由④⑤⑧組成的化合物（相對分子質(zhì)量：142）硫酸鈉，電解中陽極鐵失去電子生成氫氧化亞鐵，陰極水電離的氫離子得到電子生成氫氣，據(jù)此寫出電解的總方程式；
（6）由元素④⑥組成的陰離子可與小蘇打溶液反應(yīng)，該陰離子為偏鋁酸根離子，碳酸氫根離子的酸性大于氫氧化鋁，則碳酸氫根離子與偏鋁酸根離子反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀和碳酸根離子；
（7）①（X）為H、②（Y）為C、④（Z）為O元素，由H、C、O三種元素的化合物，H化合價為+1、O元素化合價為-2，結(jié)合碳元素的最高正價為+4對各選項(xiàng)進(jìn)行判斷；
（8）元素③的氫化物為氨氣，元素④的單質(zhì)為氧氣，在一定條件下發(fā)生置換反應(yīng)，則反應(yīng)生成氮?dú)夂退�，根�?jù)氧化還原反應(yīng)中電子守恒計(jì)算．

解答 解：根據(jù)元素在周期表中的分布可知①～⑩元素分別是：H、C、N、O、Na、Al、Si、S、Cl、Fe，
（1）②④⑤分別為C、O、Na，由C、O、Na組成的無機(jī)物，其相對分子質(zhì)量為106，則該無機(jī)物為碳酸鈉，碳酸鈉溶液中碳酸根離子部分水解，溶液顯示堿性，水解的離子方程式為：CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-；，
故答案為：CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-；
（2）①③④分別為H、N、O，只含①③④三種元素的一種常見離子化合物中，元素③的化合價分別處于最高價和最低價，該化合物為硝酸銨，銨根離子部分水解，溶液顯示酸性，則c（H⁺）＞c（OH^-），根據(jù)電荷守恒可知：c（N0₃^-）＞c （NH₄⁺），則溶液中離子濃度大小為：c（N0₃^-）＞c （NH₄⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-），
故答案為：c（N0₃^-）＞c （NH₄⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）；
（3）元素⑦的單質(zhì)為Si，元素⑤的最高氧化物的水化物為NaOH，硅與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成硅酸鈉和氫氣，反應(yīng)的離子方程式為：Si+2OH^-+H₂O=SiO₃^2-+2H₂↑，
故答案為：Si+2OH^-+H₂O=SiO₃^2-+2H₂↑；
（4）元素⑨與元素⑩的高價化合物為氯化鐵，將氯化鐵滴入沸水中，鐵離子發(fā)生水解生成氫氧化鐵膠體，反應(yīng)的離子方程式為：Fe³⁺+3H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe（OH）₃（膠體）+3H⁺，
故答案為：Fe³⁺+3H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe（OH）₃（膠體）+3H⁺；
（5）元素⑩的單質(zhì)Fe為電極，由④⑤⑧組成的化合物（相對分子質(zhì)量：142）硫酸鈉，電解過程中，陽極鐵失去電子生成氫氧化亞鐵，陰極水電離的氫離子得到電子生成氫氣，電解的總化學(xué)方程式為：Fe+2H₂O $\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$ Fe（OH）₂↓+H₂↑，
故答案為：Fe+2H₂O $\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$ Fe（OH）₂↓+H₂↑；
（6）由元素④⑥組成的陰離子可與小蘇打溶液反應(yīng)，該陰離子為偏鋁酸根離子，由于碳酸氫根離子的酸性大于氫氧化鋁，則碳酸氫根離子與偏鋁酸根離子反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀，反應(yīng)的離子方程式為：AlO₂^-+HCO₃^-+H₂0=Al（OH）₃↓+CO₃^2-，
故答案為：AlO₂^-+HCO₃^-+H₂0=Al（OH）₃↓+CO₃^2-；
（7）①（X）為H、②（Y）為C、④（Z）為O元素，由H、C、O三種元素的化合物，H化合價為+1、O元素化合價為-2，C元素化合價可以為
A．X₂YZ為H₂CO，為乙醛，可以存在該物質(zhì)，故A錯誤；
B．X₂YZ₂為H₂CO₂，為甲酸，存在該物質(zhì)，故B錯誤；
C．X₂YZ₃為H₂CO₃，為碳酸，存在該物質(zhì)，故C錯誤；
D．X₂YZ₄為H₂CO₄，C元素的化合價為+6，而C的最高化合價為+4，所以不存在該物質(zhì)，故D正確；
E．X₂Y₂Z₄為H₂C₂O₄，為草酸，化合價為+2，存在該物質(zhì)，故E錯誤；
故答案為：D；
（8）元素③的氫化物為氨氣，元素④的單質(zhì)為氧氣，在一定條件下發(fā)生置換反應(yīng)，則反應(yīng)產(chǎn)物為氮?dú)夂退�，氨氣中氮元素的化合價為-3，反應(yīng)后生成0價的氮?dú)�，化合價變化為3，反應(yīng)中N元素化合價升高被氧化，則氨氣為還原劑；氧氣反應(yīng)后生成變成-2價，化合價變化為4，設(shè)氧化劑氧氣的物質(zhì)的量為x，還原劑氨氣的物質(zhì)的量為y，根據(jù)電子守恒可得：4x=3y，整理可得：x：y=3：4，
故答案為：3：4．

點(diǎn)評 本題考查了元素周期表和元素周期律的綜合應(yīng)用，題目難度中等，試題知識點(diǎn)較多、綜合性較強(qiáng)，充分考查學(xué)生的分析、理解能力及靈活應(yīng)用基礎(chǔ)知識的能力，熟練掌握元素周期律內(nèi)容、元素周期表結(jié)構(gòu)為解答關(guān)鍵．