Question

5．P、Q、W、X、Y、Z是元素周期表前36號(hào)元素中的六種常見元素，其原子序數(shù)依次增大．W原子最外層電子數(shù)與核外電子總數(shù)之比是3：4，P可與W形成兩種常見的化合物M和N，其分子中原子個(gè)數(shù)比分別為2：1和1：1，Q、Y的氧化物是導(dǎo)致酸雨的主要物質(zhì)，X是地殼中含量最高的金屬元素，Z能形成紅色（或磚紅色）的Z₂O和黑色的ZO兩種氧化物．
（1）N的電子式為：．W、X、Y的離子半徑由大到小的順序?yàn)镾^2-＞O^2-＞Al³⁺（用離子符號(hào)回答）
（2）XQ是一種新型的結(jié)構(gòu)陶瓷材料，具備許多優(yōu)良的性能，合成的方法之一是高溫時(shí)用過量的碳在Q單質(zhì)氣體的氛圍中還原X的氧化物，試寫出該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式：N₂+Al₂O₃+3C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2AlN+3CO
（3）已知常溫時(shí)NaPYW₃的溶液溶液呈現(xiàn)較強(qiáng)的酸性，則其溶液中各離子濃度由大到小的排列順序?yàn)椋篶（Na⁺）＞c（HSO₃^-）＞c（H⁺）＞c（SO₃^2-）＞c（OH^-）
（4）Q的氫化物與Y的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物反應(yīng)生成一種正鹽，其水溶液呈酸性，原因是NH₄⁺+H₂O?NH₃•H₂O+H⁺（離子方程式解釋）
（5）ZCl₂溶液中混有FeCl₃雜質(zhì)時(shí)，可加入CuO（填試劑化學(xué)式）調(diào)節(jié)pH=4，再過濾．（Fe（OH）₃的K_SP=10^-35，化學(xué)式認(rèn)為殘留在溶液中的離子濃度小于10^-5mol/L時(shí)沉淀就達(dá)完全．）
（6）工業(yè)上可用高溫條件下O₂+Z₂Y═2Z+YO₂來冶煉金屬Z，生成1molZ時(shí)轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)為3mol．

Answer 1

分析 P、Q、W、X、Y、Z是元素周期表前36號(hào)元素中的六種常見元素，其原子序數(shù)依次增大．W原子最外層電子數(shù)與核外電子總數(shù)之比為3：4，故W為O元素；P可與W形成兩種常見的化合物M和N，其分子中原子個(gè)數(shù)比分別為2：1和1：1，則P為H元素，M為H₂O，N為HO₂O₂；Q、Y的氧化物是導(dǎo)致酸雨的主要物質(zhì)，而導(dǎo)致酸雨的主要物質(zhì)是二氧化氮和二氧化硫，Y原子序數(shù)大于Q，故Q為N元素，Y為S元素；X是地殼中含量最高的金屬元素，故X是Al元素；Z能形成紅色（或磚紅色）的Z₂O和黑色的ZO兩種氧化物，故Z是Cu元素，形成的兩種氧化物為Cu₂O（磚紅色）和CuO（黑色），據(jù)此解答．

解答 解：P、Q、W、X、Y、Z是元素周期表前36號(hào)元素中的六種常見元素，其原子序數(shù)依次增大．W原子最外層電子數(shù)與核外電子總數(shù)之比為3：4，故W為O元素；P可與W形成兩種常見的化合物M和N，其分子中原子個(gè)數(shù)比分別為2：1和1：1，則P為H元素，M為H₂O，N為HO₂O₂；Q、Y的氧化物是導(dǎo)致酸雨的主要物質(zhì)，而導(dǎo)致酸雨的主要物質(zhì)是二氧化氮和二氧化硫，Y原子序數(shù)大于Q，故Q為N元素，Y為S元素；X是地殼中含量最高的金屬元素，故X是Al元素；Z能形成紅色（或磚紅色）的Z₂O和黑色的ZO兩種氧化物，故Z是Cu元素，形成的兩種氧化物為Cu₂O（磚紅色）和CuO（黑色）．
（1）N為HO₂O₂，電子式為：，W、X、Y的離子分別為O^2-、Al³⁺、S^2-，電子層結(jié)構(gòu)相同的離子，核電荷數(shù)越大離子半徑越小，離子電子層越多離子半徑越大，故離子半徑由大到小的順序?yàn)椋篠^2-＞O^2-＞Al³⁺，
故答案為：；S^2-＞O^2-＞Al³⁺；
（2）高溫時(shí)用過量的碳在氮?dú)獾姆諊�中還原Al₂O₃得到AlN，反應(yīng)還生成CO，該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式：N₂+Al₂O₃+3C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2AlN+3CO，
故答案為：N₂+Al₂O₃+3C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2AlN+3CO；
（3）常溫時(shí)NaHSO₃的溶液溶液呈現(xiàn)較強(qiáng)的酸性，溶液中c（H⁺）＞c（OH^-），說明HSO₃^-的電離程度大于其水解程度，溶液中氫離子源于水與的HSO₃^-電離，故溶液中（H⁺）＞c（SO₃^2-），電離與水解程度都不大，故溶液中鈉離子濃度增大，溶液中c（HSO₃^-）＞c（H⁺），酸性條件下水的電離很微弱，故溶液中c（SO₃^2-）＞c（OH^-），則溶液中各離子濃度由大到小的排列順序?yàn)椋篶（Na⁺）＞c（HSO₃^-）＞c（H⁺）＞c（SO₃^2-）＞c（OH^-），
故答案為：c（Na⁺）＞c（HSO₃^-）＞c（H⁺）＞c（SO₃^2-）＞c（OH^-）；
（4）Q的氫化物為NH₃，Y的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物為H₂SO₄，反應(yīng)生成一種正鹽為（NH₄）₂SO₄，其水溶液中存在：NH₄⁺+H₂O?NH₃•H₂O+H⁺，呈酸性，
故答案為：酸；NH₄⁺+H₂O?NH₃•H₂O+H⁺；
（5）CuCl₂溶液中混有FeCl₃雜質(zhì)時(shí)，可加入CuO等調(diào)節(jié)pH，再過濾除去，溶液中的離子濃度小于10^-5mol/L時(shí)沉淀就達(dá)完全，由10^-35=c（Fe³⁺）×c³（OH^-），可知c（OH^-）=10^-10mol/L，故溶液pH=-lg$\frac{1{0}^{-14}}{1{0}^{-10}}$=4，應(yīng)調(diào)節(jié)pH=4，
故答案為：CuO；4；
（6）工業(yè)上可用高溫條件下O₂+Cu₂S═2Cu+SO₂來冶煉金屬Cu，反應(yīng)中只有S元素化合價(jià)升高，由-2價(jià)升高為+4價(jià)，生成1molCu時(shí)得到二氧化硫?yàn)?.5mol，轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)為0.5mol×6=3mol，
故答案為：3．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查元素推斷、電子式、微粒半徑比較、離子濃度大小比較、鹽類水解、沉淀轉(zhuǎn)化應(yīng)用、溶度積有關(guān)計(jì)算、電子轉(zhuǎn)移數(shù)目計(jì)算等，推斷元素是解題的關(guān)鍵，需要學(xué)生具備扎實(shí)的基礎(chǔ)與分析解決問題的能力，難度中等．