Question

（2011?湖北模拟）X、Y、Z、M、N、K是由短周期元素构成的微粒，其中X、Y、Z是阳离子，M、N是中性分子，K是阴离子，它们具有下列结构特点和性质：
①它们核外电子总数都相同；                
②N溶于M中，滴入酚酞，溶液变红；
③X和N都由A、C两元素组成，X和Y核内质子数相等；
④Y和K都由A、B两元素组成，Y核内质子总数比K多两个；
⑤Z为单核离子，且离子半径是与其具有相同电子层结构离子中半径最小的．
根据以上信息，请回答下列问题：
（1）Y的化学式为

H₃O⁺

，X的电子式为

．
（2）试比较M和N的稳定性：M

＞

N（填“＞”、“＜”、“=”）
（3）检验X的方法是

用试管取含X的溶液少量，加入氢氧化钠溶液，加热，产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体

．
（4）由A、B、C三种元素组成的物质中，属于离子化合物的有

NH₄NO₃等

，属于共价化合物的有

HNO₃等

（各任写一种物质的化学式）
（5）上述六种微粒中的两种可与硫酸根形成一种复盐，向该盐的浓溶液中逐滴加入0.1mol/L氢氧化钠溶液，随着氢氧化钠溶液的加入，产生沉淀的关系如图，则该复盐的化学式为

（NH₄）₃Al（SO₄）₃或3（NH₄）₂SO₄﹒Al₂（SO₄）₃

．

Answer 1

分析：根据题干：六种粒子核外电子数相同，说明此题考查10e?或18e?微粒．常见的10e^-粒子：Ne、HF、H₂O、NH₃、CH₄；Na⁺、Mg²⁺、Al³⁺；F^-、O^2-；H₃O⁺、OH^-、NH₄⁺．
常见的18e?粒子：Ar、HCl、H₂S、PH₃、SiH₄；S^2-、Cl^-、HS^-；K⁺、Ca²⁺；F₂、H₂O₂、C₂H₆，CH₃OH，N₂H₄．
因为X、Y、Z是短周期元素形成的阳离子，则考查的是10e^-粒子．
根据 ②N溶于M中可初步判定M为H₂O（最常见的溶剂）；
再由①知都是10电子，N的水溶液显碱性，所以N为NH₃（中学化学中唯一的碱性气体）；
由③中A、B两种元素形成的阴阳离子质子数差2，则Y为H₃O⁺，K为OH^-，A、B为H、O两元素；
由④知：X为NH₄⁺，则C为N元素；
Z为单核离子，且离子半径是与其具有相同电子层结构离子中半径最小的，则Z为Al³⁺，以此解答该题．

解答：解：根据 ②N溶于M中可初步判定M为H₂O（最常见的溶剂）；
再由①知都是10电子，N的水溶液显碱性，所以N为NH₃（中学化学中唯一的碱性气体）；
由③中A、B两种元素形成的阴阳离子质子数差2，则Y为H₃O⁺，K为OH^-，A、B为H、O两元素；
由④知：X为NH₄⁺，则C为N元素；
Z为单核离子，且离子半径是与其具有相同电子层结构离子中半径最小的，则Z为铝离子，则
（1）Y为H₃O⁺，X为NH₄⁺，电子式为，故答案为：H₃O⁺，；
（2）M为H₂O，N为NH₃，由于非金属性：O＞N，元素的非金属性越强，对应的氢化物越稳定，则稳定性：H₂O＞NH₃，故答案为：＞；
（3）检验，可根据NH₄⁺与OH^-反应生成碱性气体NH₃，能使湿润的红色石蕊试纸变蓝进行检验，
故答案为：用试管取含X的溶液少量，加入氢氧化钠溶液，加热，产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体；
（4）A、B为H、O元素，C为N元素，形成的离子化合物有NH₄NO₃、NH₄NO₂等，共价化合物有HNO₃、HNO₂等，
故答案为：NH₄NO₃等；HNO₃等；
（5）能生成白色沉淀，说明含有Al³⁺，开始发生：Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓，然后沉淀的质量不变，则应发生：NH₄⁺+OH^-=NH₃?H₂O，最后发生：Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O，根据图象横坐标可知：n（NH₄⁺）：n（Al³⁺）=3：1，则该复盐的化学式为（NH₄）₃ Al（SO₄）₃或3（NH₄）₂ SO₄﹒Al₂（SO₄）₃，
故答案为：（NH₄）₃ Al（SO₄）₃或3（NH₄）₂ SO₄﹒Al₂（SO₄）₃．

点评：本题考查原子结构元素的性质，题目难度中等，注意常见10电子粒子以及对应的粒子的性质，本题易错点为（5）．