Question

17．A-F六種元素中，除C外其他均為短周期元素，它們的原子結(jié)構(gòu)或性質(zhì)如下表所示：請回答下列問題：

元素	結(jié)構(gòu)或性質(zhì)
A	原子最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子總數(shù)的$\frac{1}{5}$
B	形成化合物種類最多的元素，其單質(zhì)為固體
C	生活中常見的金屬，它有兩種常見的氯化物，且相對分子質(zhì)量相差35.5
D	地殼中含量最多的元素
E	與D同主族
F	與E同周期，且最外層電子數(shù)等于電子層數(shù)

（1）A在元素周期表中的位置是第3周期ⅡA族；A與E形成的化合物的電子式是．
（2）C的某種氯化物的濃溶液可以腐蝕印刷電路板上的金屬銅，此反應(yīng)的離子方程式是2Fe³⁺+Cu═2Fe²⁺+Cu²⁺．
（3）B的單質(zhì)與D的氫化物在一定條件下反應(yīng)生成BD和另一產(chǎn)物的化學(xué)方程式是C+H₂O $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$ CO+H₂．
（4）F的鹽酸鹽水溶液呈酸性，原因是Al³⁺+3H₂O?Al（OH）₃+3H⁺（用離子方程式表示）；F的單質(zhì)與C、D形成的相對分子質(zhì)量為160的化合物在一定條件下反應(yīng)的化學(xué)方程式是2Al+Fe₂O₃ $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$ 2Fe+Al₂O₃．
（5）A與F形成的合金是重要的工業(yè)材料．某同學(xué)僅使用天平和如圖所示的裝置，粗略測定某些數(shù)據(jù)即可求出該合金中A元素的含量．（裝置中因空氣質(zhì)量引起的誤差忽略不計(jì)）
①實(shí)驗(yàn)需要測定三個物理量：合金的質(zhì)量m以及a和b．a(chǎn)是反應(yīng)前裝置和藥品的總質(zhì)量；b是反應(yīng)后裝置和藥品的總質(zhì)量．
②合金中A元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是$\frac{4m-36a+36b}{m}$（用含m、a、b的式子表示）．

Answer 1

分析 A-F六種元素中，除C外均為短周期元素，A原子最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子數(shù)的$\frac{1}{5}$，則A原子有3個電子層，最外層電子數(shù)為2，故A為Mg元素；B是形成化合物種類最多的元素之一，其單質(zhì)為固體，則B為碳元素；C是生活中常見的金屬，它有兩種氯化物，相對分子質(zhì)量相差35.5，結(jié)合C的某種氯化物的濃溶液可用于制作印刷電路板，可知C為Fe元素；D是地殼中含量最多的元素，則D為氧元素；E與D同主族，則E為硫元素；F與E同周期，且最外層電子數(shù)等于電子層數(shù)，處于第三周期，最外層電子數(shù)為3，則F為Al元素，據(jù)此解答．

解答 解：A-F六種元素中，除C外均為短周期元素，A原子最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子數(shù)的$\frac{1}{5}$，則A原子有3個電子層，最外層電子數(shù)為2，故A為Mg元素；B是形成化合物種類最多的元素之一，其單質(zhì)為固體，則B為碳元素；C是生活中常見的金屬，它有兩種氯化物，相對分子質(zhì)量相差35.5，結(jié)合C的某種氯化物的濃溶液可用于制作印刷電路板，可知C為Fe元素；D是地殼中含量最多的元素，則D為氧元素；E與D同主族，則E為硫元素；F與E同周期，且最外層電子數(shù)等于電子層數(shù)，處于第三周期，最外層電子數(shù)為3，則F為Al元素．
（1）A為Mg元素，處于周期表中第3周期ⅡA族，A與E形成的化合物為MgS，其電子式是，
故答案為：第3周期ⅡA族；；
（2）氯化鐵溶液與銅反應(yīng)生成氯化亞鐵、氯化銅，反應(yīng)離子方程式為：2Fe³⁺+Cu═2Fe²⁺+Cu²⁺，
故答案為：2Fe³⁺+Cu═2Fe²⁺+Cu²⁺；
（3）碳與水蒸氣在高溫條件下生成CO與氫氣，反應(yīng)方程式為：C+H₂O $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$ CO+H₂，
故答案為：C+H₂O $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$ CO+H₂；
（4）氯化鋁溶液中鋁離子水解：Al³⁺+3H₂O?Al（OH）₃+3H⁺，溶液呈酸性，C、D形成的相對分子質(zhì)量為160的化合物為Fe₂O₃，與Al再高溫下發(fā)生鋁熱反應(yīng)生成Fe與氧化鋁，反應(yīng)化學(xué)方程式是：2Al+Fe₂O₃ $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$ 2Fe+Al₂O₃，
故答案為：Al³⁺+3H₂O?Al（OH）₃+3H⁺；2Al+Fe₂O₃ $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$ 2Fe+Al₂O₃；
（5）①M(fèi)g與Al形成的合金是工業(yè)上重要的材料．某同學(xué)僅使用天平和右圖所示的裝置測定某些數(shù)據(jù)即可求出該合金中Mg元素的含量，該原理是根據(jù)反應(yīng)前后裝置的質(zhì)量差測定生成氫氣的質(zhì)量，根據(jù)合金的質(zhì)量與生成氫氣的質(zhì)量計(jì)算合金中各金屬的質(zhì)量，進(jìn)而計(jì)算Mg的含量，故實(shí)驗(yàn)需要測定三個物理量：合金的質(zhì)量m、反應(yīng)前裝置和藥品的總質(zhì)量、反應(yīng)后裝置和藥品的總質(zhì)量，
故答案為：反應(yīng)前裝置和藥品的總質(zhì)量；反應(yīng)后裝置和藥品的總質(zhì)量；
②生成氫氣的質(zhì)量為（a-b）g，令合金中Mg的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為x，則Al的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為（1-x），Mg的質(zhì)量為mxg，Al的質(zhì)量為m（1-x），根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒有：$\frac{mx}{24}$×2+$\frac{m（1-x）}{27}$×3=$\frac{（a-b）}{2}$×2，
解得x=$\frac{4m-36a+36b}{m}$，
故答案為：$\frac{4m-36a+36b}{m}$．

點(diǎn)評 本題考查結(jié)構(gòu)性質(zhì)位置關(guān)系、化學(xué)實(shí)驗(yàn)等，難度中等，推斷元素是解題的關(guān)鍵，（5）為易錯點(diǎn)、難點(diǎn)，注意根據(jù)裝置圖理解實(shí)驗(yàn)原理．