Question

Q、W、X、Y、Z是周期表前36号元素中的五种常见元素，其原子序数依次增大．W原子最外层电子数与核外电子总数之比为3：4，Q、Y的氧化物是导致酸雨的主要物质，X是地壳中含量最高的金属元素，Z能形成红色（或砖红色）的Z₂O和黑色的ZO两种氧化物．
以下问题均有化学用语回答
（1）Q单质的电子式为

 

．W、X、Y的离子半径由大到小的顺序为

 

（用离子符号回答）
（2）X和Y组成的化合物放入水中反应的化学方程式是

 

（3）Na₂Y溶液中离子浓度由大到小的顺序为

 

（4）ZO在高温下被Q的简单气态氢化物还原为Z单质，写出反应的化学方程式

 

（5）ZCl₂溶液中混有FeCl₃杂质时，可加入

 

（填试剂）调节pH=

 

，再过滤．已知：Fe（OH）₃的Ksp=10^-35，化学上认为残留在溶液中的离子浓度小于1×10^-5mol/L时，沉淀就达完全．
（6）工业上可用高温条件下Z₂Y+O₂═2Z+YO₂来冶炼金属Z，生成1mol Z时转移

 

mol电子．

Answer 1

考点：位置结构性质的相互关系应用

专题：元素周期律与元素周期表专题

分析：Q、W、X、Y、Z是周期表前36号元素中的五种常见元素，其原子序数依次增大，W原子最外层电子数与核外电子总数之比为3：4，故W为氧元素，Q、Y的氧化物是导致酸雨的主要物质，故Q、Y为S或N元素，依据原子序数依次增大，故Q为氮元素，Y为硫元素，X是地壳中含量最高的金属元素，故X是铝元素，Z能形成红色（或砖红色）的Z₂O和黑色的ZO两种氧化物，故Z是铜元素，据此解答各小题即可．

解答： 解：依据分析可知：Q为N，W为O，X为Al，Y为S，Z为Cu，
（1）Q为氮元素，氮气分子中存在氮氮三键，氮原子最外层为8电子，N₂的电子式为：，元素离子电子层数越多，半径越大，核外电子排布相同的离子，原子序数越小，离子半径越大，故O、Al、S的离子半径由大到小的顺序为：S^2-＞O^2-＞Al³⁺，故答案为：；S^2-＞O^2-＞Al³⁺；
（2）Al和S组成的化合物放入水中发生双水解反应，反应的化学方程式是：Al₂S₃+6H₂O=2Al（OH）₃↓+3H₂S↑，故答案为：Al₂S₃+6H₂O=2Al（OH）₃↓+3H₂S↑；
（3）Na₂S溶液中存在S^2-微弱的水解，溶液呈碱性，即：S^2-+H₂O?HS^-+OH^-，故溶液中离子浓度由大到小的顺序为：c（Na⁺）＞c（S^2-）＞c（OH^-）＞c（HS^-）＞c（H⁺），故答案为：c（Na⁺）＞c（S^2-）＞c（OH^-）＞c（HS^-）＞c（H⁺）；
（4）CuO在高温下与氨气生成氮气，反应的化学方程式为：3CuO+2NH₃

高温  .

3Cu+N₂+3H₂O，故答案为：3CuO+2NH₃

高温  .

3Cu+N₂+3H₂O；
（5）Fe（OH）₃的Ksp=10^-35，化学上认为残留在溶液中的离子浓度小于1×10^-5mol/L时，沉淀就达完全，故此时溶液中c（OH^-）=

3	10-35 1×10-5

=10^-10，故此时c（H⁺）=

10-14

10-10

=10^-4，故此时pH值为4，当CuCl₂溶液中混有FeCl₃杂质时，可加入氧化铜调节pH为4，然后再过滤，故答案为：CuO；4；
（6）工业上可用高温条件下Cu₂S+O₂═2Cu+SO₂来冶炼金属Cu，反应中Cu的化合价由+1价变为0价，2molCu元素转移2mol电子，O元素由0价变为-2价，1mol氧气转移4mol电子，故生成2molCu时转移电子数为6mol，生成1molCu转移3mol电子，故答案为3．

点评：本题是对物质结构的考查，推断元素是解题关键，涉及电子式、离子半径大小比较、离子浓度大小比较、氧化还原反应等，需要学生具备扎实的基础知识，难度中等．