题目内容

17．有X、Y、Z三种元素，已知X、Y是元素周期表前20号元素，且X的原子序数比Y大4，元素Z形成的金属单质在日常生活中应用最广泛．请回答：
Ⅰ．若X是短周期最活泼的金属元素．
（1）写出Y的单质的电子式：N┇┇N：．
（2）写出过量的单质Z与元素Y的最高价氧化物对应的水化物（稀溶液）反应的离子方程式3Fe+8H++2NO3-=3Fe2++2NO↑+4H2O．
Ⅱ．若X的简单离子半径是第三周期元素简单离子半径最小的．
（3）在定向爆破中，常利用氧化铁和单质X反应放出的热量来切割钢筋．该反应的化学方程式为Fe2O3+2Al$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+Al2O3．
（4）在含有Fe3+、X的阳离子的混合溶液中，除去X的阳离子的离子方程式是
Al3++4OH-=AlO2-+2H2O
Ⅲ．含Z的化合物A（化学式为K2ZO4）极易溶于水，但静置一段时间后转化为红褐色沉淀，同时产生一种气体．
（5）化合物A溶于水后的变化4FeO42-+10H2O=4Fe（OH）3↓+3O2↑+8OH-（用离子方程式表示）．查阅资料发现，加入下列物质中的AD可提高A在水中的稳定性．
A．Na2CO3 B．KSCN   C．NH4NO3 D．KOH．

分析 有X、Y、Z三种元素，X、Y是元素周期表前20号元素，且X的原子序数比Y大4．元素Z形成的金属单质在日常生活中应用最广泛，含Z的化合物A（化学式为K2ZO4）极易溶于水，但静置一段时间后转化为红褐色沉淀，同时产生O2，则Z为Fe．
Ⅰ．若X是短周期最活泼的金属元素，则X为Na，Y为N元素；
Ⅱ．若X的简单离子半径是第三周期元素简单离子半径最小的，则X为Al，Y为F元素；
Ⅲ．A为K2FeO4，溶于水静置一段时间后转化为红褐色沉淀，同时产生O2，红褐色沉淀为Fe（OH）3，由电荷守恒可知，还产生KOH，发生反应：4FeO42-+10H2O=4Fe（OH）3↓+3O2↑+8OH-，根据平衡移动原理，应加入进行物质抑制反应进行．

解答 解：有X、Y、Z三种元素，X、Y是元素周期表前20号元素，且X的原子序数比Y大4．元素Z形成的金属单质在日常生活中应用最广泛，含Z的化合物A（化学式为K2ZO4）极易溶于水，但静置一段时间后转化为红褐色沉淀，同时产生O2，则Z为Fe．
Ⅰ．若X是短周期最活泼的金属元素，则X为Na，Y为N元素，
（1）Y的单质为N2，分子中N原子之间形成3对共用电子对，其电子式为：N┇┇N：，
故答案为：：N┇┇N：；
（2）过量的Fe与稀硝酸反应生成硝酸亚铁、NO与水，反应的离子方程式为：3 Fe+8H++2NO3-=3 Fe2++2NO↑+4H2O，
故答案为：3 Fe+8H++2NO3-=3 Fe2++2NO↑+4H2O；
Ⅱ．若X的简单离子半径是第三周期元素简单离子半径最小的，则X为Al，Y为F元素；
（3）在定向爆破中，常利用氧化铁和单质Al反应放出的热量来切割钢筋，为铝热反应，该反应的化学方程式为Fe2O3+2Al$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+Al2O3，
故答案为：Fe2O3+2Al$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+Al2O3；
（4）在含有Fe3+、Al3+的混合溶液中，除去Al3+的方法是先在溶液中加入过量的氢氧化钠，使铁离子沉淀，铝离子生成偏铝酸根离子，过滤可除去铝离子，反应的离子方程式是Al3++4OH-=AlO2-+2H2O，
故答案为：Al3++4OH-=AlO2-+2H2O；
Ⅲ．（5）A为K2FeO4，溶于水静置一段时间后转化为红褐色沉淀，同时产生O2，红褐色沉淀为Fe（OH）3，由电荷守恒可知，还产生KOH，发生反应：4FeO42-+10H2O=4Fe（OH）3↓+3O2↑+8OH-，根据平衡移动原理，应加入进行物质抑制反应进行，故可以加入碳酸钠、KOH，
故答案为：4FeO42-+10H2O=4Fe（OH）3↓+3O2↑+8OH-；AD．

点评 本题考查元素化合物推断、电解原理、常用化学用语、平衡移动原理应用等，侧重考查学生对知识的迁移应用，难度中等．

练习册系列答案
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