Question

4．己知X、Y、Z、W為短周期四種常見元素，其中X是原子半徑最小的元素，Y原子的最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子數(shù)二倍，Z能和X形成兩種常見的液態(tài)化合物，W元素的單質(zhì)既能與鹽酸反應也能與NaOH溶液反應．元素Q是地殼中含量第二位的金屬元素．試回答下列問題：
（1）請寫出Y元素在周期表中的位置：第二周期ⅣA族．
（2）請寫出X₂Z₂的電子式．
（3）請寫出Y元素的最高價氧化物與少量NaOH溶液反應的離子方程式CO₂+OH^-=HCO₃^-．
A、B、C、D、E五種物質(zhì)（或離子）均含有同一種元索，它們之間有如圖所示的轉(zhuǎn)化關系：
（4）若A為元素W的單質(zhì)，B、C均屬于鹽類，D是一種白色沉淀．若B水溶液呈酸性，C水溶液呈堿性，則B溶液呈酸性的原因是Al³⁺+3H₂O?Al（OH）₃+3H⁺（用離子方程式表示）
（5）若A為元素Q的單質(zhì)，B、C均屬于鹽中的陽離子，若B溶液呈黃色，與硫氰化鉀溶液混合后顯紅色，D、E均為沉淀，且D在空氣中能轉(zhuǎn)化成E，B→C的離子方程式為2Fe³⁺+Fe═3Fe²⁺．
D→E的化學方程式為4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O═4Fe（OH）₃．選用氫碘酸與E反應實現(xiàn)E→C的轉(zhuǎn)化，該反應的離子方程式為2Fe（OH）₃+6H⁺+2I^-═2Fe²⁺+I₂+6H₂O．

Answer 1

分析 已知X、Y、Z、W為短周期四種常見元素，其中X是原子半徑最小的元素，則X為H元素；Y原子的外層電子數(shù)是內(nèi)層電子數(shù)二倍，原子只能有2個電子層，最外層電子數(shù)為4，故Y為C元素；Z能和X形成兩種常見的液態(tài)化合物，則Z為O元素；W元素的單質(zhì)既能與鹽酸反應能與NaOH溶液反應，則W為Al，元素Q是地殼中含量第二位的金屬元素，應為Fe，以此解答（1）（2）（3）；
（4）A為金屬單質(zhì)，B、C均屬于鹽類，D是一種白色沉淀．若B的水溶液呈酸性，C的水溶液呈堿性，則A為Al，B為AlCl₃，C為NaAlO₂，D為Al（OH）₃；
（5）若A為Fe，B溶液呈黃色，與硫氰化鉀溶液混合后顯紅色，B含有Fe³⁺，C含有Fe²⁺，D、E均為沉淀，且D在空氣中能轉(zhuǎn)化成E，由轉(zhuǎn)化關系可知D為Fe（OH）₂，E為Fe（OH）₃．

解答 解：已知X、Y、Z、W為短周期四種常見元素，其中X是原子半徑最小的元素，則X為H元素；Y原子的外層電子數(shù)是內(nèi)層電子數(shù)二倍，原子只能有2個電子層，最外層電子數(shù)為4，故Y為C元素；Z能和X形成兩種常見的液態(tài)化合物，則Z為O元素；W元素的單質(zhì)既能與鹽酸反應能與NaOH溶液反應，則W為Al，元素Q是地殼中含量第二位的金屬元素，應為Fe，
（1）Y為C元素，位于周期表第二周期ⅣA族，故答案為：第二周期ⅣA族；
（2）X₂Z₂為H₂O₂，H₂O₂的電子式為，故答案為：；
（3）Y為C元素，對應的最高價氧化物為二氧化碳，與少量NaOH溶液反應生成碳酸氫鈉，反應的離子方程式為CO₂+OH^-=HCO₃^-，
故答案為：CO₂+OH^-=HCO₃^-；
（4）A、B、C、D、E五種物質(zhì)（或離子）均含有同一種元素，A為金屬單質(zhì)，B、C均屬于鹽類，D是一種白色沉淀．若B的水溶液呈酸性，C的水溶液呈堿性，則A為Al，B為AlCl₃，C為NaAlO₂，D為Al（OH）₃，B為AlCl₃，為強酸弱堿鹽，水解呈酸性，離子方程式為Al³⁺+3H₂O?Al（OH）₃+3H⁺，故答案為：Al³⁺+3H₂O?Al（OH）₃+3H⁺；
（5）A、B、C、D、E五種物質(zhì)（或離子）均含有同一種元素，若A為Fe，B溶液呈黃色，與硫氰化鉀溶液混合后顯紅色，B含有Fe³⁺，C含有Fe²⁺，D、E均為沉淀，且D在空氣中能轉(zhuǎn)化成E，由轉(zhuǎn)化關系可知D為Fe（OH）₂，E為Fe（OH）₃，B→C的離子方程式為2Fe³⁺+Fe═3Fe²⁺，D→E的化學方程式為4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O═4Fe（OH）₃，HI與Fe（OH）₃反應，反應的離子方程式為2Fe（OH）₃+6H⁺+2I^-═2Fe²⁺+I₂+6H₂O，
故答案為：2Fe³⁺+Fe═3Fe²⁺；4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O═4Fe（OH）₃；2Fe（OH）₃+6H⁺+2I^-═2Fe²⁺+I₂+6H₂O．

點評 本題考查無機物的推斷，注意利用信息及轉(zhuǎn)化關系圖推斷各物質(zhì)是解答的關鍵，習題綜合性較強，涉及熱化學反應、離子反應及溶液中物料守恒、電荷守恒的考查，題目難度中等．