Question

7．Q、R、T、Z、Y、X均為短周期元素，質(zhì)子數(shù)依次減少，其中只有T、X為金屬，請(qǐng)按要求回答下列有關(guān)這幾種元素的問(wèn)題．已知：
①Z原子最外層電子數(shù)是次外層的3倍  ②Q與T的原子最外層電子數(shù)之和為10
③Q、R可形成相同核外電子排布的陰離子   ④R與Z原子最外層電子數(shù)相同
⑤R、Z可形成五原子核50電子的負(fù)二價(jià)陰離子L^2-
（1）Q、T的最高價(jià)氧化物的水化物發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為3HClO₄+Al（OH）₃=Al（ClO₄）₃+3H₂O
（2）R、T和Z形成的化合物中存在的化學(xué)鍵類(lèi)型為離子鍵和共價(jià)鍵
（3）離子化合物A（XYH₂）和B（XH）均為具有潛在價(jià)值的釋氫材料，C也為離子化合物．且所含元素種類(lèi)與A相同．B中H（氫）的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為12.50%，D是密度為0.7589g/L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）的無(wú)色氣體，遇氯化氫氣體生成白煙，A-E的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示（部分反應(yīng)條件和產(chǎn)物已略去）

①C的化學(xué)式為L(zhǎng)i₂NH，D的電子式為．
②T、Z、Y的離子半徑由大到小的順序?yàn)椋ㄌ钤�素符�?hào)）N^3-＞O^2-＞Al³⁺．
③E+H₂O→D的化學(xué)方程式為L(zhǎng)i₃N+3H₂O=3LiOH+NH₃↑．
④向硝酸銀溶液中通入過(guò)量D得到無(wú)色透明溶液，該反應(yīng)的離子方程式為Ag⁺+2NH₃•H₂O=Ag（NH₃）₂⁺+2H₂O．
⑤G是由H（氫）與Y、T、R、Z形成的復(fù)鹽（含兩種陽(yáng)離子和一種陰離子L^2-）．向含0.01molG的溶液中加入0.024molBa（OH）₂，生成沉淀的物質(zhì)的量為0.026mol．

Answer 1

分析 Q、R、T、Z、Y、X均為短周期元素，質(zhì)子數(shù)依次減少，其中只有T、X為金屬，
①Z原子最外層電子數(shù)是次外層的3倍，判斷為O，
②Q與T的原子最外層電子數(shù)之和為10，Z為O元素，則Q為Cl，T為Al，
③Q、R可形成相同核外電子排布的陰離子，結(jié)合質(zhì)子數(shù)變化得到R為S，
④R與Z原子最外層電子數(shù)相同，
⑤R、Z可形成五原子核50電子的負(fù)二價(jià)陰離子L^2-，結(jié)合陰離子電子總數(shù)得到陰離子為SO₄^2-；
（1）Q、T的最高價(jià)氧化物的水化物發(fā)生反應(yīng)為高氯酸溶液和氫氧化鋁溶液的反應(yīng)，生成高氯酸鋁和水；
（2）R、T和Z形成的化合物為硫酸鋁，含離子鍵和共價(jià)鍵；
（3）B為XH，B中H（氫）的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為12.50%，得$\frac{1}{X+1}$=0.125，X=7，到X摩爾質(zhì)量為7，判斷為L(zhǎng)i，D是密度為0.7589g/L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）的無(wú)色氣體，其摩爾質(zhì)量=0.7589g/L×22.4L/mol=17g/mol，遇氯化氫氣體生成白煙，判斷D為NH₃，轉(zhuǎn)化關(guān)系中A加熱分解生成氨氣和C，2LiNH₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH₃+Li₂NH，結(jié)合原子守恒得到C為L(zhǎng)i₂NH，A為L(zhǎng)iNH₂和B為L(zhǎng)iH混合發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成氫氣和E為L(zhǎng)i₃N，推斷Y為N，
①C為L(zhǎng)i₂NH，D為氨氣為共價(jià)化合物，N原子的最外層有5個(gè)電子，其中3個(gè)未成對(duì)電子和1對(duì)成對(duì)電子；
②T離子為Al³⁺、Z離子為O^2-、Y離子為N^3-，電子層數(shù)相同，離子半徑隨核電荷數(shù)增大減��；
③E+H₂O→D反應(yīng)是Li₃N和水反應(yīng)生成氨氣和氫氧化鋰；
④向硝酸銀溶液中通入過(guò)量D得到無(wú)色透明溶液是銀氨溶液；
⑤G是由H（氫）與Y、T、R、Z形成的復(fù)鹽（含兩種陽(yáng)離子和一種陰離子L^2-）．為（NH₄）Al（SO₄）₂向含0.01molG的溶液中加入0.024molBa（OH）₂，結(jié)合離子反應(yīng)的定量關(guān)系計(jì)算生成沉淀的物質(zhì)的量．

解答 解：Q、R、T、Z、Y、X均為短周期元素，質(zhì)子數(shù)依次減少，其中只有T、X為金屬，
①Z原子最外層電子數(shù)是次外層的3倍，判斷為O，
②Q與T的原子最外層電子數(shù)之和為10，Z為O元素，則Q為Cl，T為Al，
③Q、R可形成相同核外電子排布的陰離子，結(jié)合質(zhì)子數(shù)變化得到R為S，
④R與Z原子最外層電子數(shù)相同，
⑤R、Z可形成五原子核50電子的負(fù)二價(jià)陰離子L^2-，結(jié)合陰離子電子總數(shù)得到陰離子為SO₄^2-；
（1）Q、T的最高價(jià)氧化物的水化物發(fā)生反應(yīng)為高氯酸溶液和氫氧化鋁溶液的反應(yīng)，生成高氯酸鋁和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：3HClO₄+Al（OH）₃=Al（ClO₄）₃+3H₂O，
故答案為：3HClO₄+Al（OH）₃=Al（ClO₄）₃+3H₂O；
（2）R、T和Z形成的化合物為硫酸鋁，含離子鍵和共價(jià)鍵，故答案為：離子鍵和共價(jià)鍵；
（3）B為XH，B中H（氫）的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為12.50%，得$\frac{1}{X+1}$=0.125，X=7，到X摩爾質(zhì)量為7，判斷為L(zhǎng)i，D是密度為0.7589g/L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）的無(wú)色氣體，其摩爾質(zhì)量=0.7589g/L×22.4L/mol=17g/mol，遇氯化氫氣體生成白煙，判斷D為NH₃，轉(zhuǎn)化關(guān)系中A加熱分解生成氨氣和C，2LiNH₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH₃+Li₂NH，結(jié)合原子守恒得到C為L(zhǎng)i₂NH，A為L(zhǎng)iNH₂和B為L(zhǎng)iH混合發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成氫氣和E為L(zhǎng)i₃N，
①C為L(zhǎng)i₂NH，N原子的最外層有5個(gè)電子，其中3個(gè)未成對(duì)電子和1對(duì)成對(duì)電子，3個(gè)未成對(duì)電子分別和3個(gè)H原子形成3對(duì)共用電子對(duì)，故氨氣的電子式為；
故答案為：Li₂NH；；
②T離子為Al³⁺、Z離子為O^2-、Y離子為N^3-，電子層數(shù)相同，離子半徑隨核電荷數(shù)增大減小，T、Z、Y的離子半徑由大到小的順序?yàn)椋篘^3-＞O^2-＞Al³⁺，
故答案為：N^3-＞O^2-＞Al³⁺；
③E+H₂O→D反應(yīng)是Li₃N和水反應(yīng)生成氨氣和氫氧化鋰，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Li₃N+3H₂O=3LiOH+NH₃↑，
故答案為：Li₃N+3H₂O=3LiOH+NH₃↑；
④向硝酸銀溶液中通入過(guò)量D得到無(wú)色透明溶液為銀氨溶液，該反應(yīng)的離子方程式為：Ag⁺+2NH₃•H₂O=Ag（NH₃）₂⁺+2H₂O，
故答案為：Ag⁺+2NH₃•H₂O=Ag（NH₃）₂⁺+2H₂O；
⑤G是由H（氫）與Y、T、R、Z形成的復(fù)鹽（含兩種陽(yáng)離子和一種陰離子L^2-）．為（NH₄）Al（SO₄）₂向含0.01molG的溶液中加入0.024molBa（OH）₂，G溶液中含有n（NH₄⁺）=0.01mol，n（Al³⁺）=0.01mol，n（SO₄^2-）=0.04mol，0.024molBa（OH）₂溶液中n（Ba²⁺）=0.024mol，n（OH^-）=0.048mol，
發(fā)生反應(yīng)為：Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓，
                0.01mol   0.03mol    0.01mol
             Ba²⁺+SO₄^2-=BaSO₄↓，
0.024mol       0.024mol    0.024mol
      NH₄⁺+OH^-=NH₃•H₂O
0.01mol  0.01mol  
剩余氫氧根離子物質(zhì)的量=0.048mol-0.03mol-0.01mol=0.008mol
   Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O
0.008mol     0.008mol
剩余氫氧化鋁物質(zhì)的量=0.01mol-0.008mol=0.002mol，
最后得到沉淀物質(zhì)的量=0.002mol+0.024mol=0.026mol，
故答案為：0.026mol．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了原子結(jié)構(gòu)、周期表規(guī)律分析應(yīng)用、物質(zhì)組成結(jié)構(gòu)的判斷，化學(xué)式的計(jì)算、化學(xué)方程式定量關(guān)系計(jì)算等，掌握基礎(chǔ)是解題關(guān)鍵，題目難度中等．