Question

3．如圖1是元素周期表的一部分．

Ⅰ、用化學(xué)用語回答下列問題：
（1）②、⑥、⑧的離子半徑由大到小的順序?yàn)镃l^-＞O^2-＞Na⁺（用離子符號表示）．
（2）④、⑦、⑧的最高價含氧酸的酸性由強(qiáng)到弱的順序是HClO₄＞H₃PO₄＞H₂CO₃．（用化學(xué)式表示）
（3）As的原子結(jié)構(gòu)示意圖為；其氫化物的化學(xué)式為AsH₃．
（4）Y由②⑥⑧三種元素組成，它的水溶液是生活中常見的消毒劑．As可與Y的水溶液反應(yīng)，產(chǎn)物有As的最高價含氧酸，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為5NaClO+2As+3H₂O═2H₃AsO₄+5NaCl，當(dāng)消耗1mol還原劑時，電子轉(zhuǎn)移了5mol．
Ⅱ、A、B、C、D、E、X是上述周期表給出元素組成的常見單質(zhì)或化合物．已知A、B、C、D、E、X存在如圖2所示轉(zhuǎn)化關(guān)系（部分生成物和反應(yīng)條件略去），若常溫下A為紅棕色氣體，B為強(qiáng)酸，X為常見金屬單質(zhì)．
（1）A與水反應(yīng)的化學(xué)方程式為3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO．
（2）工業(yè)上常用熱還原法冶煉X，寫出其化學(xué)方程式Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．
（3）某溫度下（＞100℃）若m克X與H₂O反應(yīng)放出QKJ（Q＞0）的熱量．寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式3Fe（s）+4H₂O（g）═Fe₃O₄（s）+4H₂（g）△H=-$\frac{168Q}{m}$kJ/mol．

Answer 1

分析 I．由元素在周期表中的位置可知，①為H，②為Na，③為Al，④為C，⑤為N，⑥為O，⑦為P，⑧為Cl，然后結(jié)合元素化合物知識及化學(xué)用語解答（1）～（4）；
II．A為紅棕色氣體，A與水反應(yīng)生成強(qiáng)酸B，則A為NO₂，B為HNO₃，X為常見金屬單質(zhì)，X與硝酸反應(yīng)生成的產(chǎn)物，還能與X反應(yīng)，則X為變價金屬，所以X為Fe，硝酸與Fe反應(yīng)生成Fe（NO₃）₃，F(xiàn)e（NO₃）₃與Fe反應(yīng)生成Fe（NO₃）₂，A與水反應(yīng)生成硝酸和E，則E為NO，所以A為NO₂，B為HNO₃，E為NO，X為Fe，C為Fe（NO₃）₃，D為Fe（NO₃）₂，據(jù)此分析．

解答 解：Ⅰ．（1）電子層多的離子半徑大，具有相同電子層結(jié)構(gòu)的離子，原子序數(shù)小的半徑大，則②、⑥、⑧的離子半徑為Cl^-＞O^2-＞Na⁺，
故答案為：Cl^-＞O^2-＞Na⁺；
（2）非金屬性Cl＞P＞C，則④、⑦、⑧的最高價含氧酸的酸性為HClO₄＞H₃PO₄＞H₂CO₃，
故答案為：HClO₄＞H₃PO₄＞H₂CO₃；
（3）As的原子結(jié)構(gòu)示意圖為，最低價位-3價，則氫化物為AsH₃，
故答案為：；AsH₃；
（4）Y由②⑥⑧三種元素組成，它的水溶液是生活中常見的消毒劑，Y為NaClO，與As的反應(yīng)為5NaClO+2As+3H₂O═2H₃AsO₄+5NaCl，As元素的化合價升高，為還原劑，則消耗1mol還原劑時轉(zhuǎn)移電子為1mol×（5-0）=5mol，
故答案為：5NaClO+2As+3H₂O═2H₃AsO₄+5NaCl；5；
Ⅱ．A為紅棕色氣體，B為強(qiáng)酸，X為常見金屬單質(zhì)，結(jié)合轉(zhuǎn)化關(guān)系可知，A為NO₂，H為HNO₃，E為NO，X為Fe，C為Fe（NO₃）₃，D為Fe（NO₃）₂，
（1）A與水反應(yīng)的化學(xué)方程式為3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO，
故答案為：3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO；
（2）用熱還原法冶煉X的化學(xué)方程式為Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂，
故答案為：Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；
（3）m克X與H₂O反應(yīng)放出QKJ （Q＞O）的熱量，則1molFe反應(yīng)放出$\frac{56Q}{m}$kJ的熱量，則熱化學(xué)方程式為3Fe（s）+4H₂O（g）═Fe₃O₄（s）+4H₂（g）△H=-$\frac{168Q}{m}$kJ/mol，
故答案為：3Fe（s）+4H₂O（g）═Fe₃O₄（s）+4H₂（g）△H=-$\frac{168Q}{m}$kJ/mol．

點(diǎn)評 本題考查位置、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)的關(guān)系，熟悉元素周期表和元素周期律及元素在周期表中的位置及元素、單質(zhì)、化合物的性質(zhì)即可解答，題目難度中等，側(cè)重于考查學(xué)生的分析能力和對基礎(chǔ)知識的應(yīng)用能力．