Question

【題目】X、Y、Z是中學(xué)化學(xué)常見的三種元素，其中，X、Z位于短周期．常溫下，X單質(zhì)為黃綠色氣體；向含Y離子的溶液中滴加氫氧化鈉溶液，生成白色絮狀沉淀，迅速變?yōu)榛揖G色，最后變?yōu)榧t褐色；Z的最外層電子數(shù)與核外電子總數(shù)之比為3：13．請(qǐng)回答下列問題：

（1）X單質(zhì)是______，Y離子是______，Z元素是______。（用元素符號(hào)或化學(xué)式填空）

（2）Z單質(zhì)與Y的高價(jià)氧化物在高溫條件下反應(yīng)是冶煉Y單質(zhì)的一種方法，該反應(yīng)化學(xué)方程式是_____________________________________。

（3）含上述元素的某些物質(zhì)常用于處理工業(yè)廢水，部分流程如圖1：

①處理含鉻廢水時(shí)，在反應(yīng)池中Cr2O72-變?yōu)?/span>Cr3+，當(dāng)反應(yīng)轉(zhuǎn)移1mol電子時(shí)，有______molCr2O72-轉(zhuǎn)化（計(jì)算結(jié)果保留兩位小數(shù)）。

②含Z化合物可以使水中懸浮顆粒發(fā)生凝聚，原因是_______________________________________（用文字和化學(xué)用語表示）。

③處理含氰廢水時(shí)，CN-最終轉(zhuǎn)化為兩種無毒的氣體，該反應(yīng)的離子方程式是______________________________________________。

Answer 1

【答案】 Cl2 Fe2+ Al 2 Al+ Fe2O3 2 Fe+ Al2O3 0.17 mol Al3++3H2OAl(OH)3(膠體)+3H+，Al3+水解生成氫氧化鋁膠體吸附水中懸浮物發(fā)生聚沉 5 Cl2+ 2CN- + 8OH- = N2 +10 Cl- + 2CO2 + 4H2O

【解析】常溫下，X單質(zhì)為黃綠色氣體應(yīng)為Cl2，則X為Cl元素，向含Y離子的溶液中滴加氫氧化鈉溶液，生成白色絮狀沉淀，迅速變?yōu)榛揖G色，最后變?yōu)榧t褐色，該紅色沉淀為Fe(OH)3 ，則Y為Fe元素，Z的最外層電子數(shù)與核外電子總數(shù)之比為3：13，應(yīng)為Al元素，（1）X單質(zhì)是Cl2，Y離子是Fe2＋ ，Z元素是Al。（2）鋁熱的方程式2 Al+ Fe2O32 Fe+ Al2O3；（3）①Cr2O72－變?yōu)?/span>Cr3＋，化合價(jià)由+6價(jià)降低到+3價(jià)，當(dāng)有1mol電子轉(zhuǎn)移時(shí)，應(yīng)有1/3molCr被還原，則有1/6molCr2O72－被還原，即0.17mol；②含Z化合物可以使水中懸浮顆粒發(fā)生凝聚，原因是Al3++3H2OAl(OH)3(膠體)+3H+, Al3+水解生成氫氧化鋁膠體吸附水中懸浮物發(fā)生聚沉；③兩種無毒的氣體為二氧化碳和氫氣，而反應(yīng)物為CN－和Cl2，則反應(yīng)氧化還原反應(yīng)，反應(yīng)的離子方程式為5 Cl2+ 2CN- + 8OH- = N2 +10 Cl- + 2CO2 + 4H2O。