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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A．达到平衡后，若升高温度，平衡右移
B．达到平衡后，加入催化剂C%增大
C．化学方程式中“n＞e+f”
D．达到平衡后，增加A的量有利于平衡向右移动
20．CoCl2•6H2O是一种饲料营养强化剂．一种利用水钴矿（主要成分为Co2O3、Co（OH）3，还含少量Fe2O3、Al2O3、MnO等）制取CoCl2•6H2O的工艺流程如图1：已知：①浸出液含有的阳离子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Al3+等；
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．
（4）“操作1”中包含3个基本实验操作，它们依次是蒸发浓缩、冷却结晶和过滤．制得的CoCl2•6H2O在烘干时需减压烘干的原因是降低烘干温度，防止产品分解．
（5）萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系如图2．向“滤液”中加入萃取剂的目的是除去溶液中的Mn2+；其使用的最佳pH范围是B．

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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A．Ca（HCO3）2溶液与足量NaOH溶液反应：HCO3-+Ca2++OH-═CaCO3↓+H2O
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2Fe（NO3）3+16NaOH+3Cl2--2Na2FeO4+6NaNO3+6NaCl+8H2O
①配平上述反应方程式，并用单线桥法标出电子转移方向和数目
②该反应中Cl2得到电子，表现氧化性（填“氧化性”或“还原性”），Na2FeO4是氧化产物（填“氧化剂”“还原剂”“氧化产物”“还原产物”）
③若有 1mol Cl2 参加反应，则转移电子的物质的量是2mol．
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②若FeCl3有剩余，则容器中不可能有Fe、Cu；
③若CuCl2有剩余，则容器中还可能有Fe3+、Fe2+或Cu、Fe2+．
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