题目内容

12.X、Y、Z、M、N五种元素的原子序数依次递增.已知:
①N是原子序数为26的常见金属元素,其余的均为短周期主族元素;
②X、Y、M位于元素周期表中的不同周期,且最外层电子数之和为7
③Y、Z两种元素形成的单质是组成空气的主要成分;
请回答下列问题:
(1)写出M离子的离子结构示意图.
(2)X、Y、Z、M、N几种元素中的一种或几种可以组成多种漂白剂,试写出其中一种常见漂白剂的化学式:H2O2 或 Na2O2.
(3)写出N单质在氧气中燃烧之后的产物溶于稀硫酸的离子方程式:Fe3O4+8H+=2Fe3++Fe2++4H2O,请简述怎样检验所得溶液中的金属阳离子?取两支洁净试管分别加入适量待测液,往其中一支滴加高锰酸钾溶液,若高锰酸钾溶液褪色,说明待测液含Fe2+,往另一支中滴加硫氰化钾溶液,若变红,说明待测液含Fe3+.
(4)已知1mol N单质恰好溶解在含Y的最高价氧化物对应水化物3.2mol的稀溶液中,已知还原产物只有一种且其中Y元素价态为+2价,此时氧化剂与还原剂的物质的量之比为:4:5.

分析 X、Y、Z、M、N五种元素的原子序数依次递增,N是原子序数为26的常见金属元素,则N为Fe,其余的均为短周期主族元素,Y、Z两种元素形成的单质是组成空气的主要成分,则Y为N元素、Z为O元素,X、Y、M位于元素周期表中的不同周期,且最外层电子数之和为7,则X为H元素,M原子最外层电子数为7-1-5=1,故M为Na,据此解答.

解答 解:X、Y、Z、M、N五种元素的原子序数依次递增,N是原子序数为26的常见金属元素,则N为Fe,其余的均为短周期主族元素,Y、Z两种元素形成的单质是组成空气的主要成分,则Y为N元素、Z为O元素,X、Y、M位于元素周期表中的不同周期,且最外层电子数之和为7,则X为H元素,M原子最外层电子数为7-1-5=1,故M为Na.
(1)M离子为Na+,离子结构示意图为,故答案为:;
(2)X、Y、Z、M、N几种元素中的一种或几种可以组成多种漂白剂,其中一种常见漂白剂为:H2O2 或 Na2O2,故答案为:H2O2 或 Na2O2;
(3)N单质在氧气中燃烧产物为Fe3O4,Fe3O4溶于稀硫酸的离子方程式:Fe3O4+8H+=2Fe3++Fe2++4H2O,检验所得溶液中的金属阳离子方法:取两支洁净试管分别加入适量待测液,往其中一支滴加高锰酸钾溶液,若高锰酸钾溶液褪色,说明待测液含Fe2+,往另一支中滴加硫氰化钾溶液,若变红,说明待测液含Fe3+,
故答案为:Fe3O4+8H+=2Fe3++Fe2++4H2O;取两支洁净试管分别加入适量待测液,往其中一支滴加高锰酸钾溶液,若高锰酸钾溶液褪色,说明待测液含Fe2+,往另一支中滴加硫氰化钾溶液,若变红,说明待测液含Fe3+;
(4)1mol Fe单质恰好溶解在含3.2molHNO3的稀溶液中,还原产物只有一种且其中Y元素价态为+2价,故还原产物为NO,设NO为xmol,则起酸性作用的硝酸为(3.2-x)mol,根据电子转移守恒,金属提供电子为3x mol,由电荷守恒可知3x=(3.2-x),解得x=0.8mol,此时氧化剂与还原剂的物质的量之比为 0.8mol:1mol=4:5,
故答案为:4:5.

点评 本题考查结构性质位置关系应用,推断元素是解题关键,(4)中计算为易错点、难度,注意利用守恒法解得,难度中等.

练习册系列答案
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②部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:(金属离子浓度为:0.01mol/L)
沉淀物Fe(OH)3Fe(OH)2Co(OH)2Al(OH)3Mn(OH)2
开始沉淀2.77.67.64.07.7
完全沉淀3.79.69.25.29.8
③CoCl2•6H2O熔点为86℃,加热至110~120℃时,失去结晶水生成无水氯化钴.
(1)水钴矿进行预处理时加入Na2SO3的主要作用是将Fe3+、Co3+还原.
(2)写出NaClO3在浸出液中发生主要反应的离子方程式ClO3-+6Fe2++6H+=Cl-+6Fe3++3H2O;若不慎向“浸出液”中加过量NaClO3时,可能会生成有毒气体,写出生成该有毒气体的离子方程式ClO3-+5Cl-+6H+=3Cl2↑+3H2O.
(3)“加Na2CO3调pH至a”,a的取值范围是5.2≤a≤7.6;过滤所得到的沉淀成分为Fe(OH)3、Al(OH)3.
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A.2.0~2.5     B.3.0~3.5         C.4.0~4.5     D.5.0~5.5
(6)为测定粗产品中CoCl2•6H2O的含量,称取16.4g的粗产品溶于水配成100.0mL溶液,从中取出25.0mL与足量AgNO3溶液混合,过滤、洗涤、将沉淀烘干后称其质量为4.6g,则粗产品中CoCl2•6H2O的质量分数是93.0%.(结果保留小数点后一位数字)

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