Question

（16分）X、Y、Z、W四種常見元素，且均為短周期元素。

已知：①X的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物為無機(jī)酸中最強(qiáng)酸

②Y的氧化物是典型的兩性氧化物，可用于制造一種極有前途的高溫材料

③Z是無機(jī)非金屬材料的主角，其單質(zhì)是制取大規(guī)模集成電路的主要原料

④W被稱為軍事金屬，可在CO2中燃燒。

（1）X的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的水溶液與Y的氧化物反應(yīng)的離子方程式為 。

（2）Z的氧化物在通訊領(lǐng)域用來作 ，工業(yè)上制Z單質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)方程式為 。

（3）在50mL ，lmol·L-1的YX3溶液中逐滴加入0.5mol·L-1的NaOH溶液，得到1.56g沉淀，則加入NaOH溶液的體積最多為 mL。

（4）Y、W合金已成為輪船制造、化工生產(chǎn)等行業(yè)的重要材料。研究性學(xué)習(xí)小組的三位同學(xué)，為測(cè)定某Y、W合金(設(shè)不含其他元素)中W的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，設(shè)計(jì)下列三種不同的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行探究。填寫下列空白：

[探究一]

實(shí)驗(yàn)方案：Y、W合金測(cè)定剩余固體質(zhì)量

實(shí)驗(yàn)步驟：

①稱取一定質(zhì)量的Y、W合金粉末樣品，加入過量的Na0H溶液，充分反應(yīng)。實(shí)驗(yàn)中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是 。

②過濾、洗滌、干燥、稱量剩余固體。若未洗滌固體，將導(dǎo)致測(cè)得的W的質(zhì)量分?jǐn)?shù)

(填“偏高”或“偏低”)。

[探究二]

實(shí)驗(yàn)方案：稱量xg Y、W合金粉末，放在如圖所示裝置的惰性電熱板上，通電使其充分灼燒。

問題討論：

③欲計(jì)算W的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。該實(shí)驗(yàn)中還需測(cè)定的數(shù)據(jù)是 。

④若用空氣代替O2進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，對(duì)測(cè)定結(jié)果是否有影響? (填“是”或“否”)。

 

Answer 1

（1）6H++Al2O3=2Al3++3H2O（2分）

（2）光導(dǎo)纖維（2分） SiO2+2CSi+2CO↑（2分）

（3）360 （2分）

（4）①2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+H2 ↑（2分）；②偏高（2分）

③充分灼燒，冷卻后粉末的質(zhì)量（2分）；④是（2分）。

【解析】

試題分析：X的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物為無機(jī)酸中最強(qiáng)酸，則X為Cl元素；Y的氧化物是典型的兩性氧化物，可用于制造一種極有前途的高溫材料，則Y為Al元素；Z是無機(jī)非金屬材料的主角，其單質(zhì)是制取大規(guī)模集成電路的主要原料，則Z為Si元素；W被稱為軍事金屬，可在CO2中燃燒，則W為Mg元素。

（1）X的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物為HClO4，Y的氧化物為Al2O3，則離子方程式為6H++Al2O3=2Al3++3H2O。

（2）Z的氧化物為SiO2，在通訊領(lǐng)域用來作光導(dǎo)纖維；工業(yè)上用C還原SiO2制取單質(zhì)Si，則化學(xué)方程式為：SiO2+2C Si+2CO↑。

（3）得到1.56g沉淀為Al(OH)3，物質(zhì)的量為：1.56g÷78g/mol=0.02mol，AlCl3物質(zhì)的量為：0.05L×1mol?L?1=0.05mol，發(fā)生的反應(yīng)為：AlCl3+3NaOH=Al(OH)3↓+3NaCl，Al(OH)3+NaOH= NaAlO2+2H2O，0.05mol AlCl3完全反應(yīng)需要NaOH為0.15mol，生成0.05mol Al(OH)3，則溶解的NaOH為0.05mol—0.02mol=0.03mol，則溶解Al(OH)3消耗的NaOH為0.03mol，共消耗NaOH為0.15mol+0.03mol=0.18mol，則加入NaOH溶液的體積最多為：0.18mol÷0.5mol?L?1=0.36L=360mL。

（4）①Al與NaOH、H2O反應(yīng)生成NaAlO2和H2 ，化學(xué)方程式為：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+H2 ↑。

②若未洗滌固體，金屬M(fèi)g表面粘附雜質(zhì)，則稱量金屬M(fèi)g的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏高。

③欲計(jì)算W的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，還需要知道灼燒后生成的Al2O3和MgO的質(zhì)量，所以該實(shí)驗(yàn)中還需測(cè)定的數(shù)據(jù)是：充分灼燒，冷卻后粉末的質(zhì)量

④若用空氣代替O2進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，空氣中的CO2能與Mg反應(yīng)生成C和MgO，使固體的質(zhì)量增大，產(chǎn)生誤差，所以若用空氣代替O2進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，對(duì)測(cè)定結(jié)果產(chǎn)生影響。

考點(diǎn)：本題考查元素的推斷、實(shí)驗(yàn)方案的分析與設(shè)計(jì)、方程式的書寫、化學(xué)計(jì)算。