Question

1．X、Y、Z、W、R是短周期元素，原子序數依次增大，只有一種金屬，X原子核外各層電子數之比為1：2，Y原子和Z原子的核外電子數之和為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的最高價氧化物的電子式為；元素Z的離子結構示意圖為．
（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的最高價氧化物所對應水化物發(fā)生反應的離子方程式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，并使溶液褪色，請寫出反應的離子方程式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單質和Y單質在高溫下制備ZY，其中Z的氧化物和X單質的物質的量之比為1：3，則該反應的化學方程式為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原子的核外電子數之和為20，則Z原子核外電子數=20-7=13，則Z為Al；X原子核外各層電子數之比為1：2，X有2個電子層，可能為Li或C，由于只有一種金屬，故X為C元素，結合題目分析解答．

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原子的核外電子數之和為20，則Z原子核外電子數=20-7=13，則Z為Al；X原子核外各層電子數之比為1：2，X有2個電子層，可能為Li或C，由于只有一種金屬，故X為C元素，
（1）元素X的最高價氧化物是二氧化碳，二氧化碳中每個O原子和碳原子形成四個共價鍵，則其電子式為，元素Z為Al，鋁離子核外有10個電子，有個電子層，各層電子數為2、8，離子結構示意圖為，
故答案為：；；
（2）元素W為P，最外層電子數為5，原子核外有3個周期，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的最高價氧化物所對應水化物分別是氫氧化鋁、硫酸，二者發(fā)生反應生成硫酸鋁和水，所以發(fā)生反應的離子方程式為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致酸性高錳酸鉀溶液褪色，該反應的離子方程式為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、氮氣在高溫下制備，其中氧化鋁和碳的物質的量之比為1：3，說明還生成CO，則該反應的化學方程式為：Al₂O₃+3C+N₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2AlN+3CO，
故答案為：Al₂O₃+3C+N₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2AlN+3CO．

點評 本題考查物質位置結構性質相互關系及應用，為高頻考點，明確原子結構、元素周期表結構及元素性質是解本題關鍵，知道氫氧化鋁的兩性，難點是（4）題離子方程式的書寫，題目難度中等．