Question

18．X、Y、Z、W四種常見元素，其中X、Y、Z為短周期元素．有關(guān)信息如表：

	原子或分子相關(guān)信息	單質(zhì)及其化合物相關(guān)信息
X	ZX4分子是由粗Z提純Z的中間產(chǎn)物	X的最高價氧化物對應(yīng)的水化物為無機(jī)酸中最強(qiáng)酸
Y	Y原子的最外層電子數(shù)等于電子層數(shù)	Y的氧化物是典型的兩性氧化物，可用于制造一種極有前途的高溫材料
Z	Z原子的最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的$\frac{1}{2}$	Z是無機(jī)非金屬材料的主角，其單質(zhì)是制取大規(guī)模集成電路的主要原料
W	W原子的最外層電子數(shù)小于4	W的常見化合價有+3、+2，WX3稀溶液呈黃色

（1）W在周期表的位置為第四周期第Ⅷ族，W（OH）₂在空氣中不穩(wěn)定，極易被氧化，由白色迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色，反應(yīng)的化學(xué)方程式為4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O═4Fe（OH）₃．
（2）X的簡單陰離子的結(jié)構(gòu)示意圖為，X的最高價氧化物對應(yīng)水化物的水溶液與Y的氧化物反應(yīng)的離子方程式為6H⁺+Al₂O₃=2Al³⁺+3H₂O．
（3）Z的氧化物在通訊領(lǐng)域用來作光導(dǎo)纖維，工業(yè)上制備Z的單質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)方程式為SiO₂+2C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Si+2CO↑．
鍺與Z是同一主族元素，門捷列夫曾預(yù)言了這一元素的存在，它用來制造半導(dǎo)體晶體管，最新研究表明：有機(jī)鍺具有明顯的抗腫瘤活性，鍺不與NaOH 溶液反應(yīng)但在有H₂O₂ 存在時可與NaOH 溶液反應(yīng)生成鍺酸鹽，其方程式為Ge+2 H₂O₂+2NaOH=Na₂GeO₃+3H₂O．
（4）在50mL l mol•L^-1的YX₃溶液中逐滴加入0.5mol•L^-1的NaOH溶液，得到1.56g沉淀，則加入NaOH溶液的體積可能二種情況（填一或二）．

Answer 1

分析 X、Y、Z為短周期元素，X的最高價氧化物對應(yīng)的水化物為無機(jī)酸中最強(qiáng)酸，則X為Cl；Y的氧化物是典型的兩性氧化物，可用于制造一種極有前途的高溫材料，Y原子的最外層電子數(shù)等于電子層數(shù)，則Y為Al；Z是無機(jī)非金屬材料的主角，其單質(zhì)是制取大規(guī)模集成電路的主要原料，原子的最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的$\frac{1}{2}$，則Z為Si；W原子的最外層電子數(shù)小于4，常見化合價有+3、+2，WX₃稀溶液呈黃色，則W為Fe．

解答 解：X、Y、Z為短周期元素，X的最高價氧化物對應(yīng)的水化物為無機(jī)酸中最強(qiáng)酸，則X為Cl；Y的氧化物是典型的兩性氧化物，可用于制造一種極有前途的高溫材料，Y原子的最外層電子數(shù)等于電子層數(shù)，則Y為Al；Z是無機(jī)非金屬材料的主角，其單質(zhì)是制取大規(guī)模集成電路的主要原料，原子的最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的$\frac{1}{2}$，則Z為Si；W原子的最外層電子數(shù)小于4，常見化合價有+3、+2，WX₃稀溶液呈黃色，則W為Fe．
（1）W為Fe，在周期表的位置為第四周期第Ⅷ族，F(xiàn)e（OH）₂在空氣中不穩(wěn)定，極易被氧化，由白色迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O═4Fe（OH）₃，
故答案為：第四周期第Ⅷ族；4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O═4Fe（OH）₃；
（2）X的簡單陰離子為Cl^-，結(jié)構(gòu)示意圖為，X的最高價氧化物對應(yīng)水化物為高氯酸，Y的氧化物為氧化鋁，反應(yīng)的離子方程式為：6H⁺+Al₂O₃=2Al³⁺+3H₂O，
故答案為：；6H⁺+Al₂O₃=2Al³⁺+3H₂O；
（3）Z的氧化物為二氧化硅，在通訊領(lǐng)域用來作光導(dǎo)纖維，工業(yè)上制備硅的單質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)方程式為：SiO₂+2C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Si+2CO↑，
鍺不與NaOH 溶液反應(yīng)但在有H₂O₂ 存在時可與NaOH 溶液反應(yīng)生成鍺酸鹽，其方程式為：Ge+2 H₂O₂+2NaOH=Na₂GeO₃+3H₂O，
故答案為：光導(dǎo)纖維；SiO₂+2C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Si+2CO↑；Ge+2 H₂O₂+2NaOH=Na₂GeO₃+3H₂O；
（4）在50mL l mol•L^-1的AlCl₃溶液中逐滴加入0.5mol•L^-1的NaOH溶液，若鋁元素全部轉(zhuǎn)化為氫氧化鋁沉淀，可以得到氫氧化鋁為0.05L×1mol/L×78g/mol=0.39g＜1.56g，故可能是NaOH不足，部分鋁離子沉淀生成氫氧化鋁，也可能是鋁離子部分轉(zhuǎn)化偏鋁酸根離子，部分轉(zhuǎn)化為氫氧化鋁沉淀，則加入NaOH溶液的體積可能二種情況，
故答案為：二．

點(diǎn)評 本題考查結(jié)構(gòu)性質(zhì)位置關(guān)系應(yīng)用，側(cè)重對元素化合物性質(zhì)與常用化學(xué)用語考查，較好的考查學(xué)生對基礎(chǔ)知識的掌握與靈活運(yùn)用能力．