Question

（14分）Q、W、X、Y、Z是周期表前36号元素中的五种常见元素，其原子序数依次增大。W原子最外层电子数与核外电子总数之比为3∶4，Q、Y的氧化物是导致酸雨的主要物质，X是地壳中含量最高的金属元素，Z能形成红色（或砖红色）的Z₂O和黑色的ZO两种氧化物。以下问题均有化学用语回答
（1）Q单质的电子式为_______。W、X、Y的离子半径由大到小的顺序为____（用离子符号回答）。
（2）X和Y组成的化合物放入水中反应的化学方程式是______________________________。
（3）Na₂Y溶液中离子浓度由大到小的顺序为____________________________________________。
（4）ZO在高温下被Q的简单气态氢化物还原为Z单质，写出反应的化学方程式____________。
（5）ZCl₂溶液中混有FeCl₃杂质时，可加入_____________（填试剂）调节pH＝_________，再过滤。已知：Fe(OH)₃的Ksp＝10^-35，化学上认为残留在溶液中的离子浓度小于1×10^-5mol/L时，沉淀就达完全。
（6）工业上可用高温条件下Z₂Y + O₂＝2Z + YO₂来冶炼金属Z，生成1molZ时转移____mol电子。

Answer 1

（1） (1分)  S^2-＞O^2-＞Al³⁺（2分）（2）Al₂S₃ + 6H₂O＝2Al(OH)₃↓+ 3H₂S↑（2分）
（3）c(Na⁺)＞c(S^2-)＞c(OH^-)＞c(HS^-)＞c(H⁺) （2分）
（4）3CuO + 2NH₃3Cu + N₂ + 3H₂O （2分）
（5）CuO(1分) pH＝4 （2分）  （6）3 （2分）

试题分析：Q、W、X、Y、Z是周期表前36号元素中的五种常见元素，其原子序数依次增大。Q、Y的氧化物是导致酸雨的主要物质，则Q是氮元素，Y是硫元素。X是地壳中含量最高的金属元素，因此X是铝元素。Z能形成红色（或砖红色）的Z₂O和黑色的ZO两种氧化物，所以Z是铜元素。W原子最外层电子数与核外电子总数之比为3∶4，且原子序数介于氮元素与铝元素之间，因此W是氧元素，则
（1）氮气分子中含有氮氮三键，单质的电子式为。离子核外电子层数越多，离子半径越大。在核外电子排布相同的条件下原子序数越小离子半径越大，则W、X、Y的离子半径由大到小的顺序为S^2-＞O^2-＞Al³⁺。
（2）X和Y组成的化合物是硫化铝，溶于水与水反应生成氢氧化铝和硫化氢，则放入水中反应的化学方程式是Al₂S₃ + 6H₂O＝2Al(OH)₃↓+ 3H₂S↑。
（3）Na₂S溶液中硫离子水解，溶液显碱性，则溶液中离子浓度由大到小的顺序为c(Na⁺)＞c(S^2-)＞c(OH^-)＞c(HS^-)＞c(H⁺)。
（4）CuO在高温下被氨气还原为铜单质，而氨气的还原产物是氮气，根据原子守恒还有水生成，则反应的化学方程式为3CuO + 2NH₃3Cu + N₂ + 3H₂O。
（5）由于除杂时不能引入新的杂质，则CuCl₂溶液中混有FeCl₃杂质时，可加入CuO调节pH。当溶液中铁离子浓度为1×10^-5mol/L时，此时溶液中氢氧根离子浓度为＝10^－10mol/L，则溶液pH对于4，因此最终调解pH＝4，再过滤。
（6）根据Cu₂S + O₂＝2Cu +SO₂可知，只有硫元素的化合价从－2价升高到＋4价，失去6个电子，因此生成1molZ时转移3mol电子。