Question

有位于周期表前四周期的A、B、C、D、E、F六種元素，它們的原子序數依次增大，其中B是地殼中含量最多的元素．已知A、C及B、E分別是同主族元素，且B、E兩元素原子核內質子數之和是A、C兩元素原子核內質子數之和的2倍．處于同周期的C、D、E三種元素中，D是該周期金屬元素中金屬性最弱的元素．F元素形成的氧化物有多種，其中之一為紅棕色粉末W．
（1）化合物X是由A、B、C形成的，其晶體類型為

離子晶體

，其陰離子的電子式為

；
（2）寫出W物質的一種用途

煉鐵原料或油漆的原料等

；
（3）寫出兩種均含A、B、C、E四種元素的化合物在溶液中相互反應、且生成氣體的化學方程式

NaHSO₄+NaHSO₃═Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O

；
（4）化合物M由B、D、E三種元素形成，將M溶液逐滴加入到X溶液中，實驗的主要現象是

先無沉淀，后出現白色沉淀，且不消失

，
寫出有關反應的離子方程式

Al³⁺+4OH^-═AlO₂^-+2H₂O

Al³⁺+3AlO₂^-+6H₂0═4Al（OH）₃↓

；
（5）D單質、F單質和X溶液能構成原電池，寫出該原電池負極電極反應式樣

Al-3e^-+4OH^-═AlO₂^-+2H₂O

；
（6）通常條件下，C的最高價氧化物對應水化物2mol與E最高價氧化物對應水化物1mol和稀溶液間反應放出的熱量為114.6KJ，試寫出表示該熱量變化的離子方程式

H⁺（aq）+OH^-（aq）═H₂0（l）△H=-57.3KJ/mol

．
（7）將agD單質、F單質及D、F的氧化物樣品溶解在過量的100mL pH=1的E最高價氧化物對應水化物的溶液中，然后向其中加入X溶液使D、F離子剛好完全沉淀，用去X溶液50mL，則X溶液的物質的量濃度為

0.2

mol?L^-1．
（8）B與C形成的化合物Y呈淡黃色，Y與F的硫酸鹽（純凈物）按物質的量之比1：2混合溶于水中，反應的離子方程式可能為

3Na₂O₂+6Fe²⁺+6H₂O═6Na⁺+4Fe（OH）₃↓+2Fe³⁺；6Na₂O₂+4Fe³⁺+6H₂O═12Na⁺+4Fe（OH）₃↓+3O₂↑

．

Answer 1

分析：B是地殼中含量最多的元素，應為O元素，B、E分別是同主族元素，則E為S元素，已知A、C及B、E分別是同主族元素，且B、E兩元素原子核內質子數之和是A、C兩元素原子核內質子數之和的2倍，則A為H元素，C為Na元素，處于同周期的C、D、E三種元素中，D是該周期金屬元素中金屬性最弱的元素，則D為Al元素，F元素形成的氧化物有多種，其中之一為紅棕色粉末W，則F為Fe元素，W為Fe₂O₃，顏色呈紅色，以此解答題中各小問．

解答：解：B是地殼中含量最多的元素，應為O元素，B、E分別是同主族元素，則E為S元素，已知A、C及B、E分別是同主族元素，且B、E兩元素原子核內質子數之和是A、C兩元素原子核內質子數之和的2倍，則A為H元素，C為Na元素，處于同周期的C、D、E三種元素中，D是該周期金屬元素中金屬性最弱的元素，則D為Cl元素，F元素形成的氧化物有多種，其中之一為紅棕色粉末W，則F為Fe元素，W為Fe₂O₃，顏色呈紅色；
（1）化合物X是由A、B、C形成的，則X為NaOH，為離子晶體，陰離子的電子式為，故答案為：離子晶體；；
（2）Fe₂O₃顏色呈紅色，工業中常用作煉鐵原料，也可作為油漆的原料等，故答案為：煉鐵原料或油漆的原料等；
（3）含A、B、C、E四種元素的化合物分別為NaHSO₄和NaHSO₃，NaHSO₄在水溶液中電離出H⁺離子，溶液呈酸性，與反應生成SO₂和H₂O，反應方程式為
NaHSO₄+NaHSO₃═Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O，故答案為：NaHSO₄+NaHSO₃═Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O；
（4）化合物M由B、D、E三種元素形成，為Al₂（SO₄）₃，加入到NaOH溶液中先生成AlO₂^-離子，溶液中無沉淀，當完全生成AlO₂^-離子后，再加入Al₂（SO₄）₃，則與AlO₂^-離子發生相互促進的水解生成Al（OH）₃沉淀，反應的離子方程式分別為Al³⁺+4OH^-═AlO₂^-+2H₂O；Al³⁺+3AlO₂^-+6H₂0═4Al（OH）₃↓，
故答案為：先無沉淀，后出現白色沉淀，且不消失；Al³⁺+4OH^-═AlO₂^-+2H₂O；Al³⁺+3AlO₂^-+6H₂0═4Al（OH）₃↓；
（5）在堿性環境中Al比Mg活潑，其反實質為Al與堿溶液的反應：2Al+2OH^-+6H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑+4H₂O，所以負極：2Al-6e^-+8OH^-=2AlO₂^-+4H₂O；正極：6H₂O+6e^-=3H₂↑+6OH^-；
注意：Al-3e^-=Al³⁺，此時Al³⁺在堿性環境不能穩定存在，會與OH^-（過量）結合轉化為AlO₂^-，故答案為：Al-3e^-+4OH^-═AlO₂^-+2H₂O；
（6）1mol硫酸與氫氧化鈉反應生成水和硫酸鈉，放出114.6KJ的熱量，則生成1mol水放出57.3KJ的熱量，該熱量變化的離子方程式為
H⁺（aq）+OH^-（aq）═H₂0（l）△H=-57.3KJ/mol，故答案為：H⁺（aq）+OH^-（aq）═H₂0（l）△H=-57.3KJ/mol；
（7）反應后溶液溶質為Na₂SO₄，已知硫酸的物質的量為0.1L×0.1mol/L÷2=0.005mol，則NaOH的物質的量為0.01mol，所以NaOH的物質的量濃度為

0.01mol

0.05L

=0.2mol/L，
故答案為：0.2；
（8）化合物Y為Na₂O₂，F的硫酸鹽可能是FeSO₄或Fe₂（SO₄）₃，當是FeSO₄時，按物質的量之比1：2混合溶于水中，反應的離子方程式為
3Na₂O₂+6Fe²⁺+6H₂O═6Na⁺+4Fe（OH）₃↓+2Fe³⁺，當是Fe₂（SO₄）₃時，按物質的量之比1：2混合溶于水中，反應的離子方程式為
6Na₂O₂+4Fe³⁺+6H₂O═12Na⁺+4Fe（OH）₃↓+3O₂↑，
故答案為：3Na₂O₂+6Fe²⁺+6H₂O═6Na⁺+4Fe（OH）₃↓+2Fe³⁺；6Na₂O₂+4Fe³⁺+6H₂O═12Na⁺+4Fe（OH）₃↓+3O₂↑；

點評：本題考查較為綜合，題目難度較大，涉及物質的推斷、化學反應與能量以及電化學等知識，本題注意與量有關的離子方程式的書寫，為易錯點．