Question

（2007?德阳模拟）有 X、Y、Z 三种常见元素．已知：X^2一、Y^一均与 Y 的气态氢化物分子具有相同的电子数； Y 原子的电子层数为 n，最外层电子数为 2n+1，原子核内质子数为2n²-1； Z与 Y 可形成化合物 ZY₃．请回答：
（1）Y 元素在周期表中的位置是

第三周期第ⅦA族

X^2一水解的离子方程式是

S^2-+H₂O?HS^-+OH^-

．
（2）将 ZY₃ 溶液滴入沸水可得红褐色液体，光束通过该液体时形成光亮的“通路”，则该液体插入电极通以直流电后，与电源

负

（填“正”或“负”）极相连的一极附近液体颜色加深．ZY₃溶液滴入沸水中反应的离子方程式是

Fe³⁺+3H₂O

△   .

Fe（OH）₃（胶体）+3H⁺

．
（3）若将22.4g 铜和Z ₂O₃的混合物粉末加入到过量的 l mol?L^-1H₂SO₄中，使之充分反应．设反应后溶液体积为 1 L，并测得此溶液中Z²⁺的浓度为 0.1mol?L^-1，则原混合物中含有铜的质量是

3.2g或14.4g

．

Answer 1

分析：X、Y、Z 三种常见元素．Y原子的电子层数为n，最外层电子数为2n+1，为-1价离子，则最外层电子数为7，故2n+1=7，则n=3，原子核内质子数为2×3²-1=17，则Y为Cl；X^2-、Y^-均与Y的气态氢化物分子具有相同的电子数，则二者同周期相邻，故X为S元素； Z与Y可形成化合物ZY₃，将ZY₃溶液滴入沸水可得红褐色液体，光束通过该液体时形成光亮的“通路”，则形成氢氧化铁胶体，Z为Fe、ZY₃溶为FeCl₃，据此解答．

解答：解：X、Y、Z 三种常见元素．Y原子的电子层数为n，最外层电子数为2n+1，为-1价离子，则最外层电子数为7，故2n+1=7，则n=3，原子核内质子数为2×3²-1=17，则Y为Cl；X^2-、Y^-均与Y的气态氢化物分子具有相同的电子数，则二者同周期相邻，故X为S元素； Z与Y可形成化合物ZY₃，将ZY₃溶液滴入沸水可得红褐色液体，光束通过该液体时形成光亮的“通路”，则形成氢氧化铁胶体，Z为Fe、ZY₃溶为FeCl₃，
（1）Y为Cl元素，原子核外有3个电子层，最外层有7个电子，在周期表中的位置是第三周期第ⅦA族，S^2-水解的离子方程式是：S^2-+H₂O?HS^-+OH^-，
故答案为：第三周期第ⅦA族；S^2-+H₂O?HS^-+OH^-；
（2）将FeCl₃ 溶液滴入沸水可得红褐色液体，光束通过该液体时形成光亮的“通路”，形成氢氧化铁胶体，氢氧化铁胶体胶粒带正电荷，则该液体插入电极通以直流电后，与电源负极相连的一极附近液体颜色加深．FeCl₃溶液滴入沸水中反应的离子方程式为：Fe³⁺+3H₂O

△   .

Fe（OH）₃（胶体）+3H⁺，
 故答案为：负；Fe³⁺+3H₂O

△   .

Fe（OH）₃（胶体）+3H⁺；
（3）溶液中n（Fe²⁺）=1L×0.1mol/L=0.1mol，若反应后溶液中Fe元素以Fe²⁺、Fe³⁺形式存在，Cu完全反应，根据电子转移守恒可知，反应需要Cu的质量为

0.1mol×(3-2)

2-0

=0.05mol，故Cu的质量为0.05mol×64g/mol=3.2g；
若反应后溶液中Fe元素以Fe²⁺形式存在，根据Fe元素守恒可知，n（Fe₂O₃）=0.1mol×

1

2

=0.05mol，则m（Fe₂O₃）=0.05mol×160g/mol=8g，混合物中m（Cu）=22.4g-8g=14.4g＞3.2g，符合题意，
故答案为：3.2g或14.4g．

点评：本题以元素推断为载体，考查结构与位置关系、常用化学用语、化学计算等，（3）中计算为易错点，注意利用讨论法进行计算，注意Fe元素以Fe²⁺形式存在，需要根据计算消耗的铜与计算得到混合物中Cu的质量进行验证．