Question

Ⅰ．如图表示各物质之间的转化关系（部分产物略去）．已知D、E、Z是中学化学常见单质，其他都是化合物．Z、Y是氯碱工业产品．D元素的原子最外层电子数与电子层数相等，且D的硫酸盐可作净水剂．E为日常生活中应用最广泛的金属．除反应①外，其他反应均在水溶液中进行．请回答下列问题：

（1）A晶体的熔点282℃、沸点315℃，加热至100℃左右会升华，易溶于水，也易溶于乙醚、丙酮等有机溶剂则A晶体属于

 

晶体，升华时克服的作用力类型是

 

．
（2）写出反应①的化学方程式：

 

．写出反应③的离子方程式：

 

；若将C溶于稀硝酸中，试写出其化学反应方程式

 

．
Ⅱ．短周期元素X、Y、Z、T、W的原子序数依次增大，X原子的最外层电子数是其内层电子总数的3倍，Y原子的最外层只有2个电子，T单质可制成半导体材料，W与X属于同一主族．
（1）X、Y、Z的简单离子半径由大到小的顺序是

 

（填写离子符号）．
（2）T、W的气态氢化物中较稳定的是

 

（填化学式）．
（3）Y₁₇Z₁₂是一种潜在的贮氢材料，在Ar的保护下，将Y、Z的单质在一定温度下熔炼可制得该材料．该贮氢材料在一定条件下完全吸氢的反应的化学方程式为：
Y₁₇Z₁₂+17H₂=17YH₂+12Z．生成的混合物（用M表示）在一定条件下可释放出H₂．
①熔炼制备该材料时通入Ar的目的是

 

②在足量的6.0mol/L的盐酸中，M能完全释放出H₂．36.6gY₁₇Z₁₂完全吸氢后得到的混合物M与足量上述盐酸完全反应，释放出的H₂在标准状况下的体积为

 

 L．

Answer 1

考点：无机物的推断

专题：推断题

分析：Ⅰ．图中D、E、Z是单质，其余均是化合物．且知E为日常常用金属；D元素的原子最外层电子数与电子层数相等，C+D=E+F是置换反应，推断高温下为铝热反应，推断D为Al，E为Fe，F为Al₂O₃；Z、Y是氯碱工业的产品，由图中Al、Al₂O₃和Y反应可推断，Y为NaOH；得到Z为Cl₂，X为HCl，反应均在水溶液中进行，所以推断得到G为NaAlO₂，M为AlCl₃，B为FeCl₂，A为FeCl₃，则C为Fe₃O₄，然后结合物质的性质及化学反应原理来解答；
Ⅱ．短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X原子的最外层电子数是其内层电子总数的3倍，X有2个电子层，最外层电子数为6，故X为O元素，W与X属于同一主族，故W为S元素，Y原子的最外层只有2个电子，原子序数大于O元素，故Y处于第三周期，故Y为Mg元素，T单质可制成半导体材料，T为Si元素，则Z为Al，以此解答该题．

解答： 解：Ⅰ．图中D、E、Z是单质，其余均是化合物．且知E为日常常用金属；D元素的原子最外层电子数与电子层数相等，C+D=E+F是置换反应，推断高温下为铝热反应，推断D为Al，E为Fe，F为Al₂O₃；Z、Y是氯碱工业的产品，由图中Al、Al₂O₃和Y反应可推断，Y为NaOH；得到Z为Cl₂，X为HCl，反应均在水溶液中进行，所以推断得到G为NaAlO₂，M为AlCl₃，B为FeCl₂，A为FeCl₃，则C为Fe₃O₄，
（1）FeCl₃晶体的熔点282℃、沸点315℃，加热至100℃左右会升华，易溶于水，也易溶于乙醚、丙酮等有机溶剂，应为分子晶体，升华时克服的作用力类型为分子间作用力（范德华力），
故答案为：分子；分子间作用力（范德华力）；
（2）反应①为铝热反应，方程式为8Al+3Fe₃O₄

高温  .

4Al₂O₃+9Fe，反应③为Fe₃O₄和酸的反应，离子方程式为Fe₃O₄+8H⁺=Fe²⁺+2Fe³⁺+4H₂O，若将Fe₃O₄溶于稀硝酸中，因含有+2价铁，则发生氧化还原反应，反应的化学方程式为3Fe₃O₄+28HNO₃=9Fe（NO₃）₃+NO↑+14H₂O，
故答案为：8Al+3Fe₃O₄

高温  .

 4Al₂O₃+9Fe；Fe₃O₄+8H⁺=Fe²⁺+2Fe³⁺+4H₂O；3Fe₃O₄+28HNO₃=9Fe（NO₃）₃+NO↑+14H₂O；
Ⅱ．短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X原子的最外层电子数是其内层电子总数的3倍，X有2个电子层，最外层电子数为6，故X为O元素，W与X属于同一主族，故W为S元素，Y原子的最外层只有2个电子，原子序数大于O元素，故Y处于第三周期，故Y为Mg元素，T单质可制成半导体材料，T为Si元素，则Z为Al，
（1）O^2-、Mg²⁺、Al³⁺ 具有相同的核外电子排布，核电荷数越大，则离子半径越小，应为O^2-＞Mg²⁺＞Al³⁺，故答案为：O^2-＞Mg²⁺＞Al³⁺；
（2）非金属性S＞Si，元素的非金属性越强，对应的氢化物越稳定，则H₂S较稳定，故答案为：H₂S；
（3）①Mg、Al 是活泼金属易被氧化，故熔炼制备镁铝合金（Mg₁₇Al₁₂）时常需通入氩气作保护气，目的是防止Mg、Al被空气氧化，
故答案为：防止Mg、Al被空气氧化；
②36.6gMg₁₇Al₁₂的物质的量为

36.6g

732g/mol

=0.05mol，反应的方程式为Mg₁₇Al₁₂+17H₂═17MgH₂+12Al，根据方程式知，1molMg₁₇Al₁₂完全吸氢后生成17molMgH₂和12molAl，根据原子守恒知与酸反应后吸收的氢气完全被放出，吸收的氢气的物质的量是17mol，镁与盐酸完全反应放出n（H₂）=n（Mg）=17mol，12mol铝与足量盐酸反应放出的n（H₂）=1.5n（Al）=18mol，所以共放出n（H₂）=17mol+17mol+18mol=52mol，
则36.6gMg₁₇Al₁₂与盐酸反应生成氢气的体积为0.05×52mol×22.4/mol=58.24L，
故答案为：58.24．

点评：本题考查无机物的推断，为高频考点，把握物质的性质及转化关系推断物质为解答的关键，涉及氧化还原反应、离子半径大小比较以及化学方程式的计算等知识，综合性较强，题目难度中等．