Question

A、B、C、X是中学化学常见物质，均由短周期元素组成，转化关系如图．

请针对以下三种不同情况回答：
（1）若A、B、C中均含同一种常见金属元素，该元素在C中以阴离子形式存在，将A、C的水溶液混合可得B的白色胶状沉淀．
①A中含有的金属元素为；A在元素周期律表中的位置为

 

．
②该金属元素的单质与某氧化物在高温下反应，常用于焊接铁轨及定向爆破，该反应的化学方程式为

 

．
（2）若A为固态非金属单质，A与X同周期，同时A在X中燃烧，产生白色烟雾，常温常压下C为白色固体，B分子中各原子最外层均为8电子结构．
①B的电子式为

 

．
②C与水剧烈反应，生成两种常见酸，反应的化学方程式为

 

．
（3）若A、B、C的焰色反应呈黄色，水溶液均为碱性，常温下，X为气态酸性氧化物．
①A中所含有的化学键是

 

．
②将4.48L（标准状况下）X通入100mL3mol/LA的水溶液后，溶液中离子浓度由大到小的顺序为

 

．
③自然界中存在B、C和H2O按一定比例结晶而成的固体．取一定量该固体溶于水配成100mL溶液，测得溶液中金属阳离子的浓度为0.5mol/L．若取相同质量的固体加热至恒重，剩余固体的质量为

 

．

Answer 1

考点：无机物的推断

专题：

分析：A、B、C、X是中学化学常见物质，均由短周期元素组成．
（1）若A、B、C中均含同一种常见金属元素，将A、C的水溶液混合可得B的沉淀，由转化关系可知，A含有铝离子，B为氢氧化铝，C含有偏铝酸根，x为氢氧化钠；
①A中含有的金属元素为Al；
②该金属元素的单质与某氧化物在高温下反应，常用于焊接铁轨及定向爆破，为氧化铁和铝的反应；
（2）①若A为固态非金属单质，A与X同为第三周期元素，常温常压下C为白色固体，B分子中各原子最外层均为8e^-结构，同时A在X中燃烧，由转化关系可知，A为磷，B为三氯化磷，C为五氯化磷，x为氯气；三氯化磷是共价化合物，写出电子式；
②C与水剧烈反应，生成两种常见酸，生成盐酸和磷酸；
（3）若A、B、C的焰色反应均呈黄色，含有钠元素，水溶液均为碱性，X为气态酸性氧化物，结合转化关系可知A为氢氧化钠，B为碳酸钠，C为碳酸氢钠，x为二氧化碳，以此解答该题．

解答： 解：A、B、C、X是中学化学常见物质，均由短周期元素组成．
（1）若A、B、C中均含同一种常见金属元素，将A、C的水溶液混合可得B的沉淀，由转化关系可知，A含有铝离子，B为氢氧化铝，C含有偏铝酸根，x为氢氧化钠；
①A中含有的金属元素为Al，在周期表中位置是第三周期、ⅢA族，故答案为：第三周期、ⅢA族；
②Al与氧化铁发生铝热反应可用于焊接铁轨及定向爆破，此反应的化学方程式为2Al+Fe₂O₃

高温  .

Al₂O₃+2Fe，故答案为：2Al+Fe₂O₃

高温  .

Al₂O₃+2Fe；
（2）若A为固态非金属单质，A与X同为第三周期元素，常温常压下C为白色固体，B分子中各原子最外层均为8e^-结构，同时A在X中燃烧，由转化关系可知，A为磷，B为三氯化磷，C为五氯化磷，x为氯气，
①B为三氯化磷，各原子都大8电子稳定结构，三氯化磷B的电子式为，
故答案为：；
②C为五氯化磷，与水剧烈反应，生成磷酸和盐酸，反应的化学方程式为PCl₅+4H₂O=H₃PO₄+5HC1．
故答案为：PCl₅+4H₂O=H₃PO₄+5HC1；
（3）若A、B、C的焰色反应均呈黄色，含有钠元素，水溶液均为碱性，X为气态酸性氧化物，结合转化关系可知A为氢氧化钠，B为碳酸钠，C为碳酸氢钠，x为二氧化碳，
①A为氢氧化钠，属于离子化合物，钠离子与氢氧根离子之间形成离子键，氢氧根离子中氧原子与氢原子之间形成1对共用电子对，为共价键，属于A中所含有的化学键是 离子键、共价键．
故答案为：离子键、共价键；
②n （CO₂）=0.2mol，n（NaOH）=0.3mol，
则反应的可能方程式有：CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O，CO₂+NaOH=NaHCO₃，
则有：2＞

n(NaOH)

n(CO2)

=

3

2

＞1，
所以：所得产物为Na₂CO₃和NaHCO₃，
设所得产物中含Na₂CO₃为xmol，NaHCO₃为ymol，
则得方程组：

x+y=0.2 2x+y=0.3

解得：x=0.1，y=0.1，在含等物质的量的碳酸钠、碳酸氢钠的溶液中，c（Na⁺）最大，碳酸根离子水解大于碳酸氢根离子的水解，则c（HCO₃^-）＞c（CO₃^2-），
水解使溶液显碱性，则c（OH^-）＞c（H⁺），显性离子大于隐性离子，所以c（HCO₃^-）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（H⁺），
即离子浓度大小为c（Na⁺）＞c（HCO₃^-）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（H⁺），
故答案为：c（Na⁺）＞c（HCO₃^-）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）；
③自然界中存在B、C和H₂O按一定比例结晶而成的固体．取一定量该固体溶于水配成100mL溶液，测得溶溶中金属阳离子的浓度为0.5mol/L，即钠离子浓度为0.5mol/L．取相同质量的固体加热至恒重，剩余固体为碳酸钠，根据钠离子守恒可知，碳酸钠的质量为

1

2

×0.1L×0.5mol/L×106g/mol=2.65g．
故答案为：2.65g．

点评：本题考查了无机物推断，为高频考点，侧重于学生的分析能力和计算能力的考查，同时考查学生灵活运用知识解答问题的能力，根据物质的特殊现象再结合物质之间的转化关系来分析解答，题目难度中等．