Question

1．X、Y、Z、W、R是短周期元素，原子序數(shù)依次增大，只有一種金屬，X原子核外各層電子數(shù)之比為1：2，Y原子和Z原子的核外電子數(shù)之和為20，W和R是同周期相鄰元素，Y的氧化物和R的氧化物均能形成酸雨．
請回答下列問題：
（1）元素X的最高價(jià)氧化物的電子式為；元素Z的離子結(jié)構(gòu)示意圖為．
（2）元素W位于周期表的第三周期第VA族．
（3）元素Z和元素R的最高價(jià)氧化物所對應(yīng)水化物發(fā)生反應(yīng)的離子方程式Al（OH）₃+3H⁺=Al³⁺+3H₂O．
（4）R的一種氧化物能使品紅溶液褪色，其能與酸性高錳酸鉀反應(yīng)，并使溶液褪色，請寫出反應(yīng)的離子方程式2MnO₄^-+5SO₂+2H₂O=2Mn²⁺+5SO₄^2-+4H⁺．
（5）Y和Z組成的化合物ZY，被大量用于制造電子元件．工業(yè)上用Z的氧化物、X單質(zhì)和Y單質(zhì)在高溫下制備ZY，其中Z的氧化物和X單質(zhì)的物質(zhì)的量之比為1：3，則該反應(yīng)的化學(xué)方程式為Al₂O₃+3C+N₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2AlN+3CO．

Answer 1

分析 X、Y、Z、W、R是短周期元素，原子序數(shù)依次增大，Y的氧化物和R的氧化物均能形成酸雨，則Y為N元素、R為S元素；W和R是同周期相鄰元素，則W為P元素；Y原子和Z原子的核外電子數(shù)之和為20，則Z原子核外電子數(shù)=20-7=13，則Z為Al；X原子核外各層電子數(shù)之比為1：2，X有2個(gè)電子層，可能為Li或C，由于只有一種金屬，故X為C元素，結(jié)合題目分析解答．

解答 解：X、Y、Z、W、R是短周期元素，原子序數(shù)依次增大，Y的氧化物和R的氧化物均能形成酸雨，則Y為N元素、R為S元素；W和R是同周期相鄰元素，則W為P元素；Y原子和Z原子的核外電子數(shù)之和為20，則Z原子核外電子數(shù)=20-7=13，則Z為Al；X原子核外各層電子數(shù)之比為1：2，X有2個(gè)電子層，可能為Li或C，由于只有一種金屬，故X為C元素，
（1）元素X的最高價(jià)氧化物是二氧化碳，二氧化碳中每個(gè)O原子和碳原子形成四個(gè)共價(jià)鍵，則其電子式為，元素Z為Al，鋁離子核外有10個(gè)電子，有個(gè)電子層，各層電子數(shù)為2、8，離子結(jié)構(gòu)示意圖為，
故答案為：；；
（2）元素W為P，最外層電子數(shù)為5，原子核外有3個(gè)周期，所以位于周期表的第三周期第VA族，故答案為：三；VA；
（3）元素Z是Al、元素R為S，Al、S的最高價(jià)氧化物所對應(yīng)水化物分別是氫氧化鋁、硫酸，二者發(fā)生反應(yīng)生成硫酸鋁和水，所以發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Al（OH）₃+3H⁺=Al³⁺+3H₂O，
故答案為：Al（OH）₃+3H⁺=Al³⁺+3H₂O；
（4）R是S元素，R的一種氧化物能使品紅溶液褪色，為SO₂，二氧化硫能被酸性高錳酸鉀溶液氧化而導(dǎo)致酸性高錳酸鉀溶液褪色，該反應(yīng)的離子方程式為2MnO₄^-+5SO₂+2H₂O=2Mn²⁺+5SO₄^2-+4H⁺，故答案為：2MnO₄^-+5SO₂+2H₂O=2Mn²⁺+5SO₄^2-+4H⁺；
（5）N和Al組成的化合物AlN，被大量用于制造電子元件．工業(yè)上用氧化鋁、碳、氮?dú)庠诟邷叵轮苽�，其中氧化鋁和碳的物質(zhì)的量之比為1：3，說明還生成CO，則該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Al₂O₃+3C+N₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2AlN+3CO，
故答案為：Al₂O₃+3C+N₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2AlN+3CO．

點(diǎn)評 本題考查物質(zhì)位置結(jié)構(gòu)性質(zhì)相互關(guān)系及應(yīng)用，為高頻考點(diǎn)，明確原子結(jié)構(gòu)、元素周期表結(jié)構(gòu)及元素性質(zhì)是解本題關(guān)鍵，知道氫氧化鋁的兩性，難點(diǎn)是（4）題離子方程式的書寫，題目難度中等．