Question

3．A、B、C、D是原子序数依次增大的短周期元素，化合物AC₂与B₂C具有相同的电子数，A、B的质子数之和与D的质子数相同，D与C形成的化合物既能与强酸反应又能与强碱反应，回答下列问题
（1）写出D的原子结构示意图，AC₂的电子式
（2）写出D与C形成的化合物与强碱反应的离子方程式Al₂O₃+2OH^-=2AlO₂^-+H₂O
（3）14g化合物AC与足量的C₂单质反应放出141.5kJ的热量，该反应的热化学方程式为CO（g）+$\frac{1}{2}$O₂=CO₂（g）△H=283kJ/mol
（4）B的最高氧化物对应的水化物M，M与第四周期常见金属X有如下转化关系：

写出Y与M的稀溶液反应的离子方程式3Fe²⁺+4H⁺+NO₃^-=3Fe³⁺+NO↑+2H₂OZ溶液显酸性，其原因用离子方程式表示为Fe³⁺+3H₂O?Fe（OH）₃+3H⁺．

Answer 1

分析 D与C形成的化合物既能与强酸反应又能与强碱反应，应为两性化合物，短周期元素可形成Al₂O₃，则C为O元素，A为Al元素，化合物AC₂与B₂C具有相同的电子数，A、B的质子数之和与D的质子数相同，可知A为C元素，B为N元素，
（1）D为Al，元素核外有3个电子层，最外层电子数为3，AC₂为二氧化碳；
（2）D与C形成的化合物为氧化铝，为两性氧化物，可与强碱反应；
（3）14g化合物AC为0.5molCO，与足量的C₂单质反应放出141.5kJ的热量，以此可书写热化学方程式；
（4）由转化关系可知X为变价金属，应为Fe，则M为HNO₃，Y为Fe（NO₃）₂，Z为Fe（NO₃）₃，以此解答该题．

解答 解：D与C形成的化合物既能与强酸反应又能与强碱反应，应为两性化合物，短周期元素可形成Al₂O₃，则C为O元素，A为Al元素，化合物AC₂与B₂C具有相同的电子数，A、B的质子数之和与D的质子数相同，可知A为C元素，B为N元素，
（1）D为Al，元素核外有3个电子层，最外层电子数为3原子结构示意图为，AC₂为二氧化碳，电子式为，
故答案为：；；
（2）D与C形成的化合物为氧化铝，为两性氧化物，可与强碱反应，反应的离子方程式为Al₂O₃+2OH^-=2AlO₂^-+H₂O，故答案为：Al₂O₃+2OH^-=2AlO₂^-+H₂O；
（3）14g化合物AC为0.5molCO，与足量的C₂单质反应放出141.5kJ的热量，热化学方程式为CO（g）+$\frac{1}{2}$O₂=CO₂（g）△H=283kJ/mol，
故答案为：CO（g）+$\frac{1}{2}$O₂=CO₂（g）△H=283kJ/mol；
（4）由转化关系可知X为变价金属，应为Fe，则M为HNO₃，Y为Fe（NO₃）₂，Z为Fe（NO₃）₃，
Y与M的稀溶液反应的离子方程式为3Fe²⁺+4H⁺+NO₃^-=3Fe³⁺+NO↑+2H₂O，
Fe（NO₃）₃为强酸弱碱盐，水解呈酸性，离子方程式为Fe³⁺+3H₂O?Fe（OH）₃+3H⁺，
故答案为：3Fe²⁺+4H⁺+NO₃^-=3Fe³⁺+NO↑+2H₂O；酸；Fe³⁺+3H₂O?Fe（OH）₃+3H⁺．

点评 本题考查元素推断、元素周期律等知识，为高考常见题型，侧重于学生的分析能力的考查，难度中等，注意把握相关物质的性质，为解答该题的关键．