Question

【题目】X、Y、Z是中学化学常见的三种元素，其中，X、Z位于短周期．常温下，X单质为黄绿色气体；向含Y离子的溶液中滴加氢氧化钠溶液，生成白色絮状沉淀，迅速变为灰绿色，最后变为红褐色；Z的最外层电子数与核外电子总数之比为3：13．请回答下列问题：

（1）X单质是______，Y离子是______，Z元素是______。（用元素符号或化学式填空）

（2）Z单质与Y的高价氧化物在高温条件下反应是冶炼Y单质的一种方法，该反应化学方程式是_____________________________________。

（3）含上述元素的某些物质常用于处理工业废水，部分流程如图1：

①处理含铬废水时，在反应池中Cr2O72-变为Cr3+，当反应转移1mol电子时，有______molCr2O72-转化（计算结果保留两位小数）。

②含Z化合物可以使水中悬浮颗粒发生凝聚，原因是_______________________________________（用文字和化学用语表示）。

③处理含氰废水时，CN-最终转化为两种无毒的气体，该反应的离子方程式是______________________________________________。

Answer 1

【答案】 Cl2 Fe2+ Al 2 Al+ Fe2O3 2 Fe+ Al2O3 0.17 mol Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+，Al3+水解生成氢氧化铝胶体吸附水中悬浮物发生聚沉 5 Cl2+ 2CN- + 8OH- = N2 +10 Cl- + 2CO2 + 4H2O

【解析】常温下，X单质为黄绿色气体应为Cl2，则X为Cl元素，向含Y离子的溶液中滴加氢氧化钠溶液，生成白色絮状沉淀，迅速变为灰绿色，最后变为红褐色，该红色沉淀为Fe(OH)3 ，则Y为Fe元素，Z的最外层电子数与核外电子总数之比为3：13，应为Al元素，（1）X单质是Cl2，Y离子是Fe2＋ ，Z元素是Al。（2）铝热的方程式2 Al+ Fe2O32 Fe+ Al2O3；（3）①Cr2O72－变为Cr3＋，化合价由+6价降低到+3价，当有1mol电子转移时，应有1/3molCr被还原，则有1/6molCr2O72－被还原，即0.17mol；②含Z化合物可以使水中悬浮颗粒发生凝聚，原因是Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+, Al3+水解生成氢氧化铝胶体吸附水中悬浮物发生聚沉；③两种无毒的气体为二氧化碳和氢气，而反应物为CN－和Cl2，则反应氧化还原反应，反应的离子方程式为5 Cl2+ 2CN- + 8OH- = N2 +10 Cl- + 2CO2 + 4H2O。