Question

8．P、Q、W、X、Y、Z 是元素周期表前36 號元素中的六種常見元素，其原子序數(shù)依次增大．W 原子外層電子數(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 的高價氧化物對應(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，可加入Cu（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 時轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)為3N_A．

Answer 1

分析 P、Q、W、X、Y、Z 是元素周期表前36 號元素中的六種常見元素，其原子序數(shù)依次增大．W 原子外層電子數(shù)與核外電子總數(shù)之比是3：4，最外層電子數(shù)不超過8個，則其最外層電子數(shù)為6、核外電子數(shù)為8，為O元素；
P 可與W 形成兩種常見的化合物M 和N，其分子中原子個數(shù)比分別為2：1 和1：1，則P為H元素；
Q、Y 的氧化物是導(dǎo)致酸雨的主要物質(zhì)，且Q原子序數(shù)小于Y，則Q是N元素、Y是S元素；
X 是地殼中含量高的金屬元素，則X為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，則Z是Cu元素；
結(jié)合題目分析解答．

解答 解：P、Q、W、X、Y、Z 是元素周期表前36 號元素中的六種常見元素，其原子序數(shù)依次增大．W 原子外層電子數(shù)與核外電子總數(shù)之比是3：4，最外層電子數(shù)不超過8個，則其最外層電子數(shù)為6、核外電子數(shù)為8，為O元素；
P 可與W 形成兩種常見的化合物M 和N，其分子中原子個數(shù)比分別為2：1 和1：1，則P為H元素；
Q、Y 的氧化物是導(dǎo)致酸雨的主要物質(zhì)，且Q原子序數(shù)小于Y，則Q是N元素、Y是S元素；
X 是地殼中含量高的金屬元素，則X為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，則Z是Cu元素；
（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\;}}{\;}$2AlN+3CO；
（3）常溫時NaHSO₃的溶液溶液呈現(xiàn)較強(qiáng)的酸性，溶液中c（H⁺）＞c（OH^-），說明HSO₃^-的電離程度大于其水解程度，溶液中氫離子源于水與的HSO₃^-電離，故溶液中（H⁺）＞c（SO₃^2-），電離與水解程度都不大，故溶液中鈉離子濃度增大，溶液中c（HSO₃^-）＞c（H⁺），酸性條件下水的電離很微弱，故溶液中c（SO₃^2-）＞c（OH^-），則溶液中各離子濃度由大到小的排列順序?yàn)椋篶（Na⁺）＞c（HSO₃^-）＞c（H⁺）＞c（SO₃^2-）＞c（OH^-），
故答案為：c（Na⁺）＞c（HSO₃^-）＞c（H⁺）＞c（SO₃^2-）＞c（OH^-）；
（4）Q的氫化物為NH₃，Y的最高價氧化物對應(yīng)的水化物為H₂SO₄，反應(yīng)生成一種正鹽為（NH₄）₂SO₄，其水溶液中存在：NH₄⁺+H₂O?NH₃•H₂O+H⁺，呈酸性，
故答案為：酸；NH₄⁺+H₂O?NH₃•H₂O+H⁺；
（5）CuCl₂溶液中混有FeCl₃雜質(zhì)時，可加入CuO等調(diào)節(jié)pH，再過濾除去，溶液中的離子濃度小于10^-5mol/L時沉淀就達(dá)完全，由10^-35=c（Fe³⁺）×c³（OH^-），可知c（OH^-）=10^-10mol/L，故溶液pH=-lg$\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元素化合價升高，由-2價升高為+4價，生成1molCu時得到二氧化硫?yàn)?.5mol，轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)為0.5mol×6=3mol，則轉(zhuǎn)移電子數(shù)為3N_A，
故答案為：3N_A．

點(diǎn)評 本題考查位置結(jié)構(gòu)相互關(guān)系及應(yīng)用，為高頻考點(diǎn)，涉及氧化還原反應(yīng)、除雜、鹽類水解、元素周期律等知識點(diǎn)，綜合性較強(qiáng)，明確基本原理、原子及物質(zhì)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)是解本題關(guān)鍵，難點(diǎn)是（5）題有關(guān)計算，題目難度中等．