Question

有位于周期表前四周期的A、B、C、D、E、F六种元素，它们的原子序数依次增大，其中B是地壳中含量最多的元素．已知A、C及B、E分别是同主族元素，且B、E两元素原子核内质子数之和是A、C两元素原子核内质子数之和的2倍．处于同周期的C、D、E三种元素中，D是该周期金属元素中金属性最弱的元素．F元素形成的氧化物有多种，其中之一为红棕色粉末W．
（1）化合物X是由A、B、C形成的，其晶体类型为

离子晶体

，其阴离子的电子式为

；
（2）写出W物质的一种用途

炼铁原料或油漆的原料等

；
（3）写出两种均含A、B、C、E四种元素的化合物在溶液中相互反应、且生成气体的化学方程式

NaHSO₄+NaHSO₃═Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O

；
（4）化合物M由B、D、E三种元素形成，将M溶液逐滴加入到X溶液中，实验的主要现象是

先无沉淀，后出现白色沉淀，且不消失

，
写出有关反应的离子方程式

Al³⁺+4OH^-═AlO₂^-+2H₂O

Al³⁺+3AlO₂^-+6H₂0═4Al（OH）₃↓

；
（5）D单质、F单质和X溶液能构成原电池，写出该原电池负极电极反应式样

Al-3e^-+4OH^-═AlO₂^-+2H₂O

；
（6）通常条件下，C的最高价氧化物对应水化物2mol与E最高价氧化物对应水化物1mol和稀溶液间反应放出的热量为114.6KJ，试写出表示该热量变化的离子方程式

H⁺（aq）+OH^-（aq）═H₂0（l）△H=-57.3KJ/mol

．
（7）将agD单质、F单质及D、F的氧化物样品溶解在过量的100mL pH=1的E最高价氧化物对应水化物的溶液中，然后向其中加入X溶液使D、F离子刚好完全沉淀，用去X溶液50mL，则X溶液的物质的量浓度为

0.2

mol?L^-1．
（8）B与C形成的化合物Y呈淡黄色，Y与F的硫酸盐（纯净物）按物质的量之比1：2混合溶于水中，反应的离子方程式可能为

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

．

Answer 1

分析：B是地壳中含量最多的元素，应为O元素，B、E分别是同主族元素，则E为S元素，已知A、C及B、E分别是同主族元素，且B、E两元素原子核内质子数之和是A、C两元素原子核内质子数之和的2倍，则A为H元素，C为Na元素，处于同周期的C、D、E三种元素中，D是该周期金属元素中金属性最弱的元素，则D为Al元素，F元素形成的氧化物有多种，其中之一为红棕色粉末W，则F为Fe元素，W为Fe₂O₃，颜色呈红色，以此解答题中各小问．

解答：解：B是地壳中含量最多的元素，应为O元素，B、E分别是同主族元素，则E为S元素，已知A、C及B、E分别是同主族元素，且B、E两元素原子核内质子数之和是A、C两元素原子核内质子数之和的2倍，则A为H元素，C为Na元素，处于同周期的C、D、E三种元素中，D是该周期金属元素中金属性最弱的元素，则D为Cl元素，F元素形成的氧化物有多种，其中之一为红棕色粉末W，则F为Fe元素，W为Fe₂O₃，颜色呈红色；
（1）化合物X是由A、B、C形成的，则X为NaOH，为离子晶体，阴离子的电子式为，故答案为：离子晶体；；
（2）Fe₂O₃颜色呈红色，工业中常用作炼铁原料，也可作为油漆的原料等，故答案为：炼铁原料或油漆的原料等；
（3）含A、B、C、E四种元素的化合物分别为NaHSO₄和NaHSO₃，NaHSO₄在水溶液中电离出H⁺离子，溶液呈酸性，与反应生成SO₂和H₂O，反应方程式为
NaHSO₄+NaHSO₃═Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O，故答案为：NaHSO₄+NaHSO₃═Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O；
（4）化合物M由B、D、E三种元素形成，为Al₂（SO₄）₃，加入到NaOH溶液中先生成AlO₂^-离子，溶液中无沉淀，当完全生成AlO₂^-离子后，再加入Al₂（SO₄）₃，则与AlO₂^-离子发生相互促进的水解生成Al（OH）₃沉淀，反应的离子方程式分别为Al³⁺+4OH^-═AlO₂^-+2H₂O；Al³⁺+3AlO₂^-+6H₂0═4Al（OH）₃↓，
故答案为：先无沉淀，后出现白色沉淀，且不消失；Al³⁺+4OH^-═AlO₂^-+2H₂O；Al³⁺+3AlO₂^-+6H₂0═4Al（OH）₃↓；
（5）在碱性环境中Al比Mg活泼，其反实质为Al与碱溶液的反应：2Al+2OH^-+6H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑+4H₂O，所以负极：2Al-6e^-+8OH^-=2AlO₂^-+4H₂O；正极：6H₂O+6e^-=3H₂↑+6OH^-；
注意：Al-3e^-=Al³⁺，此时Al³⁺在碱性环境不能稳定存在，会与OH^-（过量）结合转化为AlO₂^-，故答案为：Al-3e^-+4OH^-═AlO₂^-+2H₂O；
（6）1mol硫酸与氢氧化钠反应生成水和硫酸钠，放出114.6KJ的热量，则生成1mol水放出57.3KJ的热量，该热量变化的离子方程式为
H⁺（aq）+OH^-（aq）═H₂0（l）△H=-57.3KJ/mol，故答案为：H⁺（aq）+OH^-（aq）═H₂0（l）△H=-57.3KJ/mol；
（7）反应后溶液溶质为Na₂SO₄，已知硫酸的物质的量为0.1L×0.1mol/L÷2=0.005mol，则NaOH的物质的量为0.01mol，所以NaOH的物质的量浓度为

0.01mol

0.05L

=0.2mol/L，
故答案为：0.2；
（8）化合物Y为Na₂O₂，F的硫酸盐可能是FeSO₄或Fe₂（SO₄）₃，当是FeSO₄时，按物质的量之比1：2混合溶于水中，反应的离子方程式为
3Na₂O₂+6Fe²⁺+6H₂O═6Na⁺+4Fe（OH）₃↓+2Fe³⁺，当是Fe₂（SO₄）₃时，按物质的量之比1：2混合溶于水中，反应的离子方程式为
6Na₂O₂+4Fe³⁺+6H₂O═12Na⁺+4Fe（OH）₃↓+3O₂↑，
故答案为：3Na₂O₂+6Fe²⁺+6H₂O═6Na⁺+4Fe（OH）₃↓+2Fe³⁺；6Na₂O₂+4Fe³⁺+6H₂O═12Na⁺+4Fe（OH）₃↓+3O₂↑；

点评：本题考查较为综合，题目难度较大，涉及物质的推断、化学反应与能量以及电化学等知识，本题注意与量有关的离子方程式的书写，为易错点．