Question

Ⅰ．如圖表示各物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系（部分產(chǎn)物略去）．已知D、E、Z是中學(xué)化學(xué)常見單質(zhì)，其他都是化合物．Z、Y是氯堿工業(yè)產(chǎn)品．D元素的原子最外層電子數(shù)與電子層數(shù)相等，且D的硫酸鹽可作凈水劑．E為日常生活中應(yīng)用最廣泛的金屬．除反應(yīng)①外，其他反應(yīng)均在水溶液中進(jìn)行．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）A晶體的熔點(diǎn)282℃、沸點(diǎn)315℃，加熱至100℃左右會(huì)升華，易溶于水，也易溶于乙醚、丙酮等有機(jī)溶劑則A晶體屬于

 

晶體，升華時(shí)克服的作用力類型是

 

．
（2）寫出反應(yīng)①的化學(xué)方程式：

 

．寫出反應(yīng)③的離子方程式：

 

；若將C溶于稀硝酸中，試寫出其化學(xué)反應(yīng)方程式

 

．
Ⅱ．短周期元素X、Y、Z、T、W的原子序數(shù)依次增大，X原子的最外層電子數(shù)是其內(nèi)層電子總數(shù)的3倍，Y原子的最外層只有2個(gè)電子，T單質(zhì)可制成半導(dǎo)體材料，W與X屬于同一主族．
（1）X、Y、Z的簡(jiǎn)單離子半徑由大到小的順序是

 

（填寫離子符號(hào)）．
（2）T、W的氣態(tài)氫化物中較穩(wěn)定的是

 

（填化學(xué)式）．
（3）Y₁₇Z₁₂是一種潛在的貯氫材料，在Ar的保護(hù)下，將Y、Z的單質(zhì)在一定溫度下熔煉可制得該材料．該貯氫材料在一定條件下完全吸氫的反應(yīng)的化學(xué)方程式為：
Y₁₇Z₁₂+17H₂=17YH₂+12Z．生成的混合物（用M表示）在一定條件下可釋放出H₂．
①熔煉制備該材料時(shí)通入Ar的目的是

 

②在足量的6.0mol/L的鹽酸中，M能完全釋放出H₂．36.6gY₁₇Z₁₂完全吸氫后得到的混合物M與足量上述鹽酸完全反應(yīng)，釋放出的H₂在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為

 

 L．

Answer 1

考點(diǎn)：無(wú)機(jī)物的推斷

專題：推斷題

分析：Ⅰ．圖中D、E、Z是單質(zhì)，其余均是化合物．且知E為日常常用金屬；D元素的原子最外層電子數(shù)與電子層數(shù)相等，C+D=E+F是置換反應(yīng)，推斷高溫下為鋁熱反應(yīng)，推斷D為Al，E為Fe，F(xiàn)為Al₂O₃；Z、Y是氯堿工業(yè)的產(chǎn)品，由圖中Al、Al₂O₃和Y反應(yīng)可推斷，Y為NaOH；得到Z為Cl₂，X為HCl，反應(yīng)均在水溶液中進(jìn)行，所以推斷得到G為NaAlO₂，M為AlCl₃，B為FeCl₂，A為FeCl₃，則C為Fe₃O₄，然后結(jié)合物質(zhì)的性質(zhì)及化學(xué)反應(yīng)原理來(lái)解答；
Ⅱ．短周期元素X、Y、Z、W的原子序數(shù)依次增大，X原子的最外層電子數(shù)是其內(nèi)層電子總數(shù)的3倍，X有2個(gè)電子層，最外層電子數(shù)為6，故X為O元素，W與X屬于同一主族，故W為S元素，Y原子的最外層只有2個(gè)電子，原子序數(shù)大于O元素，故Y處于第三周期，故Y為Mg元素，T單質(zhì)可制成半導(dǎo)體材料，T為Si元素，則Z為Al，以此解答該題．

解答： 解：Ⅰ．圖中D、E、Z是單質(zhì)，其余均是化合物．且知E為日常常用金屬；D元素的原子最外層電子數(shù)與電子層數(shù)相等，C+D=E+F是置換反應(yīng)，推斷高溫下為鋁熱反應(yīng)，推斷D為Al，E為Fe，F(xiàn)為Al₂O₃；Z、Y是氯堿工業(yè)的產(chǎn)品，由圖中Al、Al₂O₃和Y反應(yīng)可推斷，Y為NaOH；得到Z為Cl₂，X為HCl，反應(yīng)均在水溶液中進(jìn)行，所以推斷得到G為NaAlO₂，M為AlCl₃，B為FeCl₂，A為FeCl₃，則C為Fe₃O₄，
（1）FeCl₃晶體的熔點(diǎn)282℃、沸點(diǎn)315℃，加熱至100℃左右會(huì)升華，易溶于水，也易溶于乙醚、丙酮等有機(jī)溶劑，應(yīng)為分子晶體，升華時(shí)克服的作用力類型為分子間作用力（范德華力），
故答案為：分子；分子間作用力（范德華力）；
（2）反應(yīng)①為鋁熱反應(yīng)，方程式為8Al+3Fe₃O₄

高溫  .

4Al₂O₃+9Fe，反應(yīng)③為Fe₃O₄和酸的反應(yīng)，離子方程式為Fe₃O₄+8H⁺=Fe²⁺+2Fe³⁺+4H₂O，若將Fe₃O₄溶于稀硝酸中，因含有+2價(jià)鐵，則發(fā)生氧化還原反應(yīng)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為3Fe₃O₄+28HNO₃=9Fe（NO₃）₃+NO↑+14H₂O，
故答案為：8Al+3Fe₃O₄

高溫  .

 4Al₂O₃+9Fe；Fe₃O₄+8H⁺=Fe²⁺+2Fe³⁺+4H₂O；3Fe₃O₄+28HNO₃=9Fe（NO₃）₃+NO↑+14H₂O；
Ⅱ．短周期元素X、Y、Z、W的原子序數(shù)依次增大，X原子的最外層電子數(shù)是其內(nèi)層電子總數(shù)的3倍，X有2個(gè)電子層，最外層電子數(shù)為6，故X為O元素，W與X屬于同一主族，故W為S元素，Y原子的最外層只有2個(gè)電子，原子序數(shù)大于O元素，故Y處于第三周期，故Y為Mg元素，T單質(zhì)可制成半導(dǎo)體材料，T為Si元素，則Z為Al，
（1）O^2-、Mg²⁺、Al³⁺ 具有相同的核外電子排布，核電荷數(shù)越大，則離子半徑越小，應(yīng)為O^2-＞Mg²⁺＞Al³⁺，故答案為：O^2-＞Mg²⁺＞Al³⁺；
（2）非金屬性S＞Si，元素的非金屬性越強(qiáng)，對(duì)應(yīng)的氫化物越穩(wěn)定，則H₂S較穩(wěn)定，故答案為：H₂S；
（3）①M(fèi)g、Al 是活潑金屬易被氧化，故熔煉制備鎂鋁合金（Mg₁₇Al₁₂）時(shí)常需通入氬氣作保護(hù)氣，目的是防止Mg、Al被空氣氧化，
故答案為：防止Mg、Al被空氣氧化；
②36.6gMg₁₇Al₁₂的物質(zhì)的量為

36.6g

732g/mol

=0.05mol，反應(yīng)的方程式為Mg₁₇Al₁₂+17H₂═17MgH₂+12Al，根據(jù)方程式知，1molMg₁₇Al₁₂完全吸氫后生成17molMgH₂和12molAl，根據(jù)原子守恒知與酸反應(yīng)后吸收的氫氣完全被放出，吸收的氫氣的物質(zhì)的量是17mol，鎂與鹽酸完全反應(yīng)放出n（H₂）=n（Mg）=17mol，12mol鋁與足量鹽酸反應(yīng)放出的n（H₂）=1.5n（Al）=18mol，所以共放出n（H₂）=17mol+17mol+18mol=52mol，
則36.6gMg₁₇Al₁₂與鹽酸反應(yīng)生成氫氣的體積為0.05×52mol×22.4/mol=58.24L，
故答案為：58.24．

點(diǎn)評(píng)：本題考查無(wú)機(jī)物的推斷，為高頻考點(diǎn)，把握物質(zhì)的性質(zhì)及轉(zhuǎn)化關(guān)系推斷物質(zhì)為解答的關(guān)鍵，涉及氧化還原反應(yīng)、離子半徑大小比較以及化學(xué)方程式的計(jì)算等知識(shí)，綜合性較強(qiáng)，題目難度中等．