Question

18．X、Y、Z、W四种常见元素，其中X、Y、Z为短周期元素．有关信息如表：

	原子或分子相关信息	单质及其化合物相关信息
X	ZX4分子是由粗Z提纯Z的中间产物	X的最高价氧化物对应的水化物为无机酸中最强酸
Y	Y原子的最外层电子数等于电子层数	Y的氧化物是典型的两性氧化物，可用于制造一种极有前途的高温材料
Z	Z原子的最外层电子数是次外层电子数的$\frac{1}{2}$	Z是无机非金属材料的主角，其单质是制取大规模集成电路的主要原料
W	W原子的最外层电子数小于4	W的常见化合价有+3、+2，WX3稀溶液呈黄色

（1）W在周期表的位置为第四周期第Ⅷ族，W（OH）₂在空气中不稳定，极易被氧化，由白色迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，反应的化学方程式为4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O═4Fe（OH）₃．
（2）X的简单阴离子的结构示意图为，X的最高价氧化物对应水化物的水溶液与Y的氧化物反应的离子方程式为6H⁺+Al₂O₃=2Al³⁺+3H₂O．
（3）Z的氧化物在通讯领域用来作光导纤维，工业上制备Z的单质的化学反应方程式为SiO₂+2C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Si+2CO↑．
锗与Z是同一主族元素，门捷列夫曾预言了这一元素的存在，它用来制造半导体晶体管，最新研究表明：有机锗具有明显的抗肿瘤活性，锗不与NaOH 溶液反应但在有H₂O₂ 存在时可与NaOH 溶液反应生成锗酸盐，其方程式为Ge+2 H₂O₂+2NaOH=Na₂GeO₃+3H₂O．
（4）在50mL l mol•L^-1的YX₃溶液中逐滴加入0.5mol•L^-1的NaOH溶液，得到1.56g沉淀，则加入NaOH溶液的体积可能二种情况（填一或二）．

Answer 1

分析 X、Y、Z为短周期元素，X的最高价氧化物对应的水化物为无机酸中最强酸，则X为Cl；Y的氧化物是典型的两性氧化物，可用于制造一种极有前途的高温材料，Y原子的最外层电子数等于电子层数，则Y为Al；Z是无机非金属材料的主角，其单质是制取大规模集成电路的主要原料，原子的最外层电子数是次外层电子数的$\frac{1}{2}$，则Z为Si；W原子的最外层电子数小于4，常见化合价有+3、+2，WX₃稀溶液呈黄色，则W为Fe．

解答 解：X、Y、Z为短周期元素，X的最高价氧化物对应的水化物为无机酸中最强酸，则X为Cl；Y的氧化物是典型的两性氧化物，可用于制造一种极有前途的高温材料，Y原子的最外层电子数等于电子层数，则Y为Al；Z是无机非金属材料的主角，其单质是制取大规模集成电路的主要原料，原子的最外层电子数是次外层电子数的$\frac{1}{2}$，则Z为Si；W原子的最外层电子数小于4，常见化合价有+3、+2，WX₃稀溶液呈黄色，则W为Fe．
（1）W为Fe，在周期表的位置为第四周期第Ⅷ族，Fe（OH）₂在空气中不稳定，极易被氧化，由白色迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，反应的化学方程式为：4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O═4Fe（OH）₃，
故答案为：第四周期第Ⅷ族；4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O═4Fe（OH）₃；
（2）X的简单阴离子为Cl^-，结构示意图为，X的最高价氧化物对应水化物为高氯酸，Y的氧化物为氧化铝，反应的离子方程式为：6H⁺+Al₂O₃=2Al³⁺+3H₂O，
故答案为：；6H⁺+Al₂O₃=2Al³⁺+3H₂O；
（3）Z的氧化物为二氧化硅，在通讯领域用来作光导纤维，工业上制备硅的单质的化学反应方程式为：SiO₂+2C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Si+2CO↑，
锗不与NaOH 溶液反应但在有H₂O₂ 存在时可与NaOH 溶液反应生成锗酸盐，其方程式为：Ge+2 H₂O₂+2NaOH=Na₂GeO₃+3H₂O，
故答案为：光导纤维；SiO₂+2C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Si+2CO↑；Ge+2 H₂O₂+2NaOH=Na₂GeO₃+3H₂O；
（4）在50mL l mol•L^-1的AlCl₃溶液中逐滴加入0.5mol•L^-1的NaOH溶液，若铝元素全部转化为氢氧化铝沉淀，可以得到氢氧化铝为0.05L×1mol/L×78g/mol=0.39g＜1.56g，故可能是NaOH不足，部分铝离子沉淀生成氢氧化铝，也可能是铝离子部分转化偏铝酸根离子，部分转化为氢氧化铝沉淀，则加入NaOH溶液的体积可能二种情况，
故答案为：二．

点评 本题考查结构性质位置关系应用，侧重对元素化合物性质与常用化学用语考查，较好的考查学生对基础知识的掌握与灵活运用能力．