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15.原子序数依次增大的X,Y,Z,W四种短周期元素,X,W原子的最外层电子数与其电子层数相等,X,Z的最外层电子数之和与Y,W的最外层电子数之和相等.甲的化学式为YX3,是一种具有刺激性气味的气体,乙是由X,Y,Z组成的盐.下列说法正确的是(  )
A.由X,Y,Z组成的盐的水溶液中阳离子总浓度大于阴离子总浓度
B.YX3的水溶液呈弱碱性,能使湿润的蓝色石蕊试纸变红
C.X与Z形成的化合物的水溶液可用于雕刻玻璃
D.W的氯化物熔点低,易升华,但其水溶液能导电,由此推断它属于弱电解质

分析 原子序数依次增大的X、Y、Z、W四种短周期元素,甲的化学式为YX3,是一种刺激性气味的气体,则甲是NH3,所以X是H元素、Y是N元素;X、W原子的最外层电子数与其电子层数相等,且W原子序数大于N元素,则W有3个电子层、最外层有3个电子,则W为Al元素;X、Z的最外层电子数之和与Y、W的最外层电子数之和相等,则Z最外层电子数为5+3-1=7,原子序数小于Al,则Z为F元素;乙是由X、Y、Z组成的盐,则乙为NH4F,据此解答.

解答 解:原子序数依次增大的X、Y、Z、W四种短周期元素,甲的化学式为YX3,是一种刺激性气味的气体,则甲是NH3,所以X是H元素、Y是N元素;X、W原子的最外层电子数与其电子层数相等,且W原子序数大于N元素,则W有3个电子层、最外层有3个电子,则W为Al元素;X、Z的最外层电子数之和与Y、W的最外层电子数之和相等,则Z最外层电子数为5+3-1=7,原子序数小于Al,则Z为F元素;乙是由X、Y、Z组成的盐,则乙为NH4F,
A.由X、Y、Z组成盐为NH4F,NH4F的水溶液中存在电荷守恒,即阳离子总浓度等于阴离子总浓度,故A错误;
B.NH3的水溶液呈弱碱性,能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色,故B错误;
C.H与F形成的HF,HF的水溶液能与二氧化硅反应,可用于雕刻玻璃,故C正确;
D.氯化铝在水溶液里完全电离,所以氯化铝是强电解质,故D错误;
故选C.

点评 本题考查结构性质位置关系应用,难度中等,正确推断元素是解本题关键,注意掌握常见物质的性质及其应用.

练习册系列答案
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5.镍行业发展蕴藏着巨大的潜力.某小组用废镍催化剂(成分为Al2O3、Ni、Fe、SiO2、CaO等)制备草酸镍晶体(NiC2O4•2H2O)的部分实验流程如图1

(1)“粉碎”的目的是增大接触面积,加快反应速率,提高镍的浸出率.
(2)实验过程中多次进行过滤.过滤操作中,除需用到玻璃棒、烧杯外,还需用到的玻璃仪器有
漏斗.
(3)保持其他条件相同.在不同温度下对废镍催化剂进行”酸浸”.镍浸出率随时间变化如右图.以下四个选项中最适宜的条件是c(填字母).
a.30℃、30min              b.90℃、150min
c.70℃、120min             d.90℃、120min
(4)证明“沉镍”工序中Ni2+已经沉淀完全的实验步骤及现象是静置,在上层清液中继续滴加(NH4)2C2O4溶液,若不产生沉淀,则Ni2+已经沉淀完全.
(5)草酸镍晶体(NiC2O4•2H2O)在热空气中干燥;脱水后,再隔绝空气高温煅烧3小时,制得
三氧化二镍,同时获得一种混合气体.写出草酸镍(NiC2O4.)高温分解的化学方程式2NiC2O4$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Ni2O3+3CO↑+CO2↑.
(6)工业上还可用电解法制取三氧化二镍.电解过程中产生的CIO-把二价镍氧化为三价镍.写出C10-氧化Ni(OH)2生成三氧化二镍的离子方程式ClO-+2Ni(OH)2=Cl-+Ni2O3+2H2O.
(7)用1000g废镍催化剂(镍含量为a%),理论上可制备草酸镍晶体的质量为$\frac{1000×a%}{59}$×183g.(只列式不计算.已知:NiC2O4•2H2O的相对分子质量为183)
7.平板电视显示屏生产过程中产生大量的废玻璃粉末(含SiO2、Fe2O3、CeO2、FeO等物质).某课题小组以此粉末为原料,设计如图1工艺流程对资源进行回收,得到Ce(OH)4和硫酸铁铵矾:

已知:
Ⅰ.酸性条件下,铈在水溶液中有Ce3+、Ce4+两种主要存在形式,Ce3+易水解,Ce4+有较强氧化性;
Ⅱ.CeO2不溶于稀硫酸;
Ⅲ.硫酸铁铵矾[Fe2(SO4)3•(NH4)2SO4•24H2O]广泛用于水的净化处理.
(1)滤液A的主要成分Na2SiO3(填写化学式).
(2)写出反应①的离子方程式2 CeO2+H2O2+6H+═2Ce3++O2↑+4H2O.
(3)反应①之前要洗涤滤渣B,对滤渣B进行洗涤的实验操作方法是沿玻璃棒向漏斗中加蒸馏水至没过沉淀,待水自然流下,重复2~3次
(4)稀土元素的提纯,还可采用萃取法.已知化合物HT作为萃取剂能将铈离子从水溶液中萃取出来,过程表示为Ce2(SO4)3 (水层)+6HT(有机层)?2CeT3(有机层)+3H2SO4(水层),分液得到CeT3 (有机层),再加入H2SO4获得较纯的含Ce3+的水溶液.可选择硫酸作反萃取剂的原因是加入硫酸,可使平衡向左进行,使Ce3+进入水层.
(5)用滴定法测定制得的Ce(OH)4产品纯度.

所用FeSO4溶液在空气中露置一段时间后再进行滴定,则测得该Ce(OH)4产品的质量分数偏大.(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)
(6)已知Fe3+沉淀的pH范围:2.2~3.2,Fe2+沉淀的pH范围:5.8~7.9,Zn2+沉淀的pH范围:5.8~11.0,pH>11时Zn(OH)2能溶于NaOH溶液生成[Zn(OH)4]2-.现用FeSO4溶液(含有ZnSO4杂质)来制备硫酸铁铵矾.实验中可选用的试剂:KMnO4溶液、30%H2O2、NaOH溶液、饱和石灰水、稀H2SO4溶液、稀盐酸.
实验步骤依次为:
①向含有ZnSO4杂质的FeSO4溶液中,加入足量的NaOH溶液至pH>11,过滤、洗涤;
②将沉淀溶解在足量的稀硫酸中,并加入适量30%H2O2溶液,充分反应;
③向②中得到的溶液中加入硫酸铵溶液,蒸发浓缩、冷却结晶过滤、洗涤、常温晾干,得硫酸铁铵晶体(NH4) Fe(SO4)2•12H2O.

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