Question

16．某一種常見(jiàn)金屬X，它既能與鹽酸反應(yīng)，生成X³⁺和H₂，又能與燒堿溶液反應(yīng)生成[X（OH）₄]^-和H₂O，其氫氧化物具有“兩性”，但不與氨水反應(yīng)；而 Zn（OH）₂與氨水反應(yīng)生成[Zn（NH₃）₄]²⁺．試回答下列問(wèn)題：
（1）X處在元素周期表的第三周期，第ⅢA族．
（2）X的氧化物也具“兩性”，寫(xiě)出其溶于燒堿溶液的離子方程式Al₂O₃+2OH^-+3H₂O=2[Al（OH）₄]^-．
（3）分離X³⁺與Zn²⁺的最佳方法是，加入過(guò)量的氨水（寫(xiě)名稱）．
（4）用陽(yáng)離子膜法電解Na[X（OH）₄]的水溶液得白色沉淀、二種氣體等，其離子方程式是4[Al（OH）₄]^-+2 H₂O $\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$ 4Al（OH）₃↓+O₂↑+2H₂↑+4OH^-．
（5）與O同周期的第VA族元素Z形成的最常見(jiàn)氫化物也可表示為ZH₃，但與XH₃最大的區(qū)別是：氫元素前者+1，后者-1．Z還可形成多種氫化物及其微粒，如：Z₂H₄、Z₂H₅⁺、ZH₄⁺、ZH₂^-等等，
①寫(xiě)出Z₂H₄的電子式，六個(gè)原子處在同一平面嗎？否（是？否？）．
②若某一物質(zhì)組成為Z₄H₄，則它的一種離子化合物的化學(xué)式為NH₄N₃．
③ZH₄⁺在細(xì)菌存在下，氧化成硝酸的離子方程式是NH₄⁺+2 O₂$\frac{\underline{\;細(xì)菌\;}}{\;}$NO₃^-+2H⁺+H₂O．

Answer 1

分析 常見(jiàn)金屬X，它既能與鹽酸反應(yīng)，生成X³⁺和H₂，又能與燒堿溶液反應(yīng)生成[X（OH）₄]^-和H₂O，其氫氧化物具有兩性，但不與氨水反應(yīng)，該金屬應(yīng)該為Al，
（1）主族元素周期數(shù)=電子層數(shù)、主族族序數(shù)=最外層電子數(shù)；
（2）氧化鋁屬于兩性氧化物，與氫氧化鈉反溶液應(yīng)生成NaAl（OH）₄；
（3）氫氧化鋁不溶于氨水，而氫氧化鋅可以溶于氨水；
（4）用陽(yáng)離子膜電解Na[X（OH）₄]的水溶液得白色沉淀、兩種氣體：沉淀應(yīng)為Al（OH）₃，氣體應(yīng)該為：H₂和O₂；
（5）與O同周期的第VA族元素Z應(yīng)該為N，常見(jiàn)氫化物為NH₃，NH₃屬于共價(jià)化合物、AlH₃屬于離子化合物，H元素化合價(jià)化合價(jià)不同；
①Z₂H₄為N₂H₄ ，分子中N原子與H原子之間形成對(duì)共用電子對(duì)，N原子之間形成1對(duì)共用電子對(duì)，兩個(gè)N都是sp³雜化，周?chē)�的空間構(gòu)型都是三角錐，整個(gè)分子就是兩個(gè)三角錐連起來(lái)的，六個(gè)原子不處在同一平面；
②N₄H₄的一種離子化合物應(yīng)為銨鹽；
③NH₄⁺在細(xì)菌存在下，被氧氣氧化為硝酸，配平書(shū)寫(xiě)離子方程式．

解答 解：常見(jiàn)金屬X，它既能與鹽酸反應(yīng)，生成X³⁺和H₂，又能與燒堿溶液反應(yīng)生成[X（OH）₄]^-和H₂O，其氫氧化物具有兩性，但不與氨水反應(yīng)，該金屬應(yīng)該為Al，
（1）Al原子核外有3，個(gè)電子層、最外層電子數(shù)為3，處于周期表中第三周期ⅢA族，
故答案為：三、ⅢA；
（2）氧化鋁屬于兩性氧化物，具有兩性，與氫氧化鈉反溶液應(yīng)生成NaAl（OH）₄，反應(yīng)離子方程式為：Al₂O₃+2OH^-+3H₂O=2[Al（OH）₄]^-，
故答案為：兩；Al₂O₃+2OH^-+3H₂O=2[Al（OH）₄]^-；
（3）氫氧化鋁不溶于氨水，而氫氧化鋅可以溶于氨水，分離Al³⁺與Zn²⁺的最佳方法是，加入過(guò)量的氨水，
故答案為：氨水；
（4）用陽(yáng)離子膜電解Na[X（OH）₄]的水溶液得白色沉淀、兩種氣體：沉淀應(yīng)為Al（OH）₃，氣體應(yīng)該為：H₂和O₂，反應(yīng)離子方程式為：4[Al（OH）₄]^-+2 H₂O $\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$ 4Al（OH）₃↓+O₂↑+2H₂↑+4OH^-，
故答案為：4[Al（OH）₄]^-+2 H₂O $\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$ 4Al（OH）₃↓+O₂↑+2H₂↑+4OH^-；
（5）與O同周期的第VA族元素Z應(yīng)該為N，常見(jiàn)氫化物為NH₃，NH₃為共價(jià)化合物，氫元素顯+1價(jià)；AlH₃為離子化合物，氫元素顯-1價(jià)，故答案為：+1；-1；
①Z₂H₄為N₂H₄ ，分子中N原子與H原子之間形成對(duì)共用電子對(duì)，N原子之間形成1對(duì)共用電子對(duì)，電子式為：，兩個(gè)N都是sp³雜化，周?chē)�的空間構(gòu)型都是三角錐，整個(gè)分子就是兩個(gè)三角錐連起來(lái)的，六個(gè)原子不處在同一平面，
故答案為：；否；
②N₄H₄的一種離子化合物應(yīng)為銨鹽，化學(xué)式為NH₄N₃，
故答案為：NH₄N₃；
③NH₄⁺在細(xì)菌存在下，被氧氣氧化為硝酸，離子方程式為：NH₄⁺+2 O₂$\frac{\underline{\;細(xì)菌\;}}{\;}$NO₃^-+2H⁺+H₂O，
故答案為：NH₄⁺+2 O₂$\frac{\underline{\;細(xì)菌\;}}{\;}$NO₃^-+2H⁺+H₂O．

點(diǎn)評(píng) 本題考查屬于信息給予題目，涉及Al、Zn、氮及其化合物的性質(zhì)，較好的對(duì)學(xué)生獲取信息、知識(shí)的遷移運(yùn)用，難度中等．