Question

已知物质M由属于同一周期的X．Y两种短周期元素组成，X原子的最外层电子数是最内层电子数的一半，Y元素最高正价与它的负价代数和为6．M与其他物质的转化关系如下（部分产物已略去）：
（1）已知元素Z与Y是最外层电子数相同的短周期元素，那么Z与Y分别与氢形成的氢化物中沸点较高的是    （填化学式），原因是    ；
（2）若A是一种常见的酸性氧化物，且可用于制造玻璃，则E溶液与F溶液反应的离子方程式是：    ；
（3）若A是与X、Y同周期元素的一种常见金属单质，且A与B溶液能够反应，则其化学方程式是：    ；
（4）若A是一种常见的化肥，式量为79，且E与F生成G时有白烟产生，则A的化学式    ，G的电子式是：    ；
（5）若A是一种溶液，只可能含有H⁺．NH₄⁺、Mg²⁺、Fe³⁺、Al³⁺、CO₃^2-、SO₄^2-中的某些离子，当向该溶液中加入B溶液时发现生成沉淀的物质的量随B溶液的体积变化如图所示，由此可知，该溶液中肯定含有的离子是    （微粒次序按摩尔质量从小到大，下同），物质的量浓度之比为    ．

Answer 1

【答案】分析：同一周期的X、Y两种短周期元素，X原子的最外层电子数是最内层电子数的一半，X原子最外层有1个电子，则X处于第ⅠA族，Y元素最高正价与它的负价代数和为6，则Y处于第ⅦA族，由于物质M由属于同一周期的X、Y两种短周期元素组成，电解M溶液生成三种物质，则电解类型为电解水和电解质性，所以X为钠元素，Y为氯元素．电解氯化钠溶液生成氢气、氯气、氢氧化钠．
解答：解：同一周期的X、Y两种短周期元素，X原子的最外层电子数是最内层电子数的一半，X原子最外层有1个电子，则X处于第ⅠA族，Y元素最高正价与它的负价代数和为6，则Y处于第ⅦA族，由于物质M由属于同一周期的X、Y两种短周期元素组成，电解M溶液生成三种物质，则电解类型为电解水和电解质性，所以X为钠元素，Y为氯元素．电解氯化钠溶液生成氢气、氯气、氢氧化钠．
（1）Y为氯元素，元素Z与Y是最外层电子数相同的短周期元素，则Z为氟元素，Z与Y的氢化物分别为HF、HCl，F元素电负性很强，HF分子之间可以形成氢键，所以沸点HF＞HCl．
故答案为：HF；F元素电负性很强，HF分子之间可以形成氢键．
（2）若A是一种常见的酸性氧化物，且可用于制造玻璃，则A为SiO₂，A、B形成E溶液，C、D形成F溶液，则B为氢氧化钠，E为Na₂SiO₃溶液，F为HCl溶液，硅酸钠与盐酸反应的离子方程式为SiO₃^2-+2H⁺+2H₂O=H₄SiO₄↓或SiO₃^2-+2H⁺=H₂SiO₃↓．
故答案为：SiO₃^2-+2H⁺+2H₂O=H₄SiO₄↓或SiO₃^2-+2H⁺=H₂SiO₃↓．
（3）X为钠元素，Y为氯元素，B为氢氧化钠，若A是与X、Y同周期元素的一种常见金属单质，且A与B溶液能够反应，则A为Al，铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，化学方程式是2NaOH+2H₂O+2Al=2NaAlO₂+3H₂↑．
故答案为：2NaOH+2H₂O+2Al=2NaAlO₂+3H₂↑．
（4）若A是一种常见的化肥，式量为79，且E与F生成G时有白烟产生，则E为NH₃，F为HCl，所以A为NH₄HCO₃、
G为NH₄Cl，NH₄Cl是由铵根离子与氯离子形成的离子化合物，电子式为．
故答案为：NH₄HCO₃；．
（5）若A是一种溶液，只可能含有H⁺、NH₄⁺、Mg²⁺、Fe³⁺、Al³⁺、CO₃^2-、SO₄^2-中的某些离子，B为氢氧化钠，当向A溶液中加入氢氧化钠溶液时，由图可知生成沉淀的物质的量随B溶液的体积变化为：一阶段开始不产生沉淀，第二阶段沉淀量增大，第三阶段一定程度后，再加一定量的氢氧化钠沉淀量不变，第四阶段当氢氧化钠加到一定程度后沉淀减小，沉淀最后完全溶解．由于沉淀最后完全溶解所以溶液中含有Al³⁺，不含Mg²⁺、Fe³⁺、CO₃^2-，由于开始不产生沉淀，然后沉淀量增大，一定程度后，再加一定量的氢氧化钠沉淀量不变，所以溶液中还含有H⁺、NH₄⁺，溶液呈电中性，所以含有SO₄^2-．由第一阶段、第二阶段、第三阶段反应分别为H⁺+OH^-=H₂O、Al³⁺+2OH^-=Al（OH）₃↓、OH^-+NH₄⁺=NH₃?H₂O+H₂O，结合图象可知三反应中消耗的氢氧化钠的物质的量之比为2：3：3，H⁺、Al³⁺、NH⁴⁺的物质的量之比为2：1：3，令H⁺、Al³⁺、NH⁴⁺的物质的量分别为2mol、1mol、3mol，由于溶液呈电中性，所以硫酸根的物质的量为×（2mol×1+1mol×3+3mol×1）=4mol．所以溶液中H⁺、NH⁴⁺、Al³⁺、SO₄^2-离子的物质的量浓度之比为2：3：1：4．
故答案为：H⁺、NH⁴⁺、Al³⁺、SO₄^2-；2：3：1：4．
点评：以元素化合物推断为载体，考查结构与位置关系、元素化合物知识、电解原理、化学用语、离子浓度比较、图象分析等，根据题目中信息推断元素及相应化合物是关键，是对知识的综合运用与能力考查，难度中等．