Question

19．Ⅰ幾種短周期元素的原子半徑及主要化合價如表：已知X是短周期中最活潑的金屬，且與R同周期．（請用化學用語答題）

元素代號	X	Y	Z	M	R
原子半徑/nm	0.186	0.102	0.075	0.074	0.143
主要化合價	+1	+6-2	+5-3	-2	+3

（1）R的元素符號為Al； M在元素周期表中的位置為第二周期第VIA族．
（2）X與Y按原子個數(shù)比1：1構(gòu)成的物質(zhì)的電子式為；所含化學鍵類型離子鍵、共價鍵．
（3）X⁺，Y²?，M²?離子半徑大小順序為S²?＞O²?＞Na⁺．
（4）將YM₂通入FeCl₃溶液中的離子方程式2H₂O+SO₂+2Fe³⁺=2Fe²⁺+SO₄^2-+4H⁺．
（5）用Cu單質(zhì)作陽極，石墨作陰極，X的最高價氧化物對應的水化物溶液作電解液進行電解，寫出陽極的反應式Cu+2OH?-2e?=Cu（OH）₂．
Ⅱ如圖轉(zhuǎn)化關(guān)系A(chǔ)$\stackrel{+X}{→}$B$\stackrel{+X}{→}$C
①若B為白色膠狀不溶物，則A與C反應的離子方程式為Al³⁺+3AlO₂?+6H₂O=4Al（OH）₃↓．
②若向B溶液中滴加鐵氰化鉀溶液會產(chǎn)生特征藍色沉淀，則A與C反應的離子方程式為Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺．

Answer 1

分析 由化合價可知Y化合價有+6、-2價，應為ⅥA族元素，為S元素，M化合價只有-2價，為O元素，Z化合價為+5、-3，為ⅤA族元素，因原子半徑大于O小于S，應為N元素，X化合價為+1價，為ⅠA族元素，原子半徑大于S，為Na元素，R為+3價，屬于ⅢA族元素，原子半徑小于Na，大于S，為Al元素，結(jié)合對應單質(zhì)、化合物的性質(zhì)解答該題．
（1）R為+3價，屬于ⅢA族元素，主族元素周期數(shù)=電子層數(shù)，主族族序數(shù)=最外層電子數(shù)，據(jù)此判斷碳元素在周期表中位置；
（2）X與Y按原子個數(shù)比1：1構(gòu)成的物質(zhì)為Na₂S₂，過硫化鈉是離子化合物，由鈉離子與過硫根離子構(gòu)成，過硫根離子中含有共價鍵；
（3）電子層數(shù)越多，半徑越大，電子層數(shù)相同時，核電荷數(shù)越大半徑越小；
（4）SO₂氣體通入FeCl₃溶液中反應生成硫酸亞鐵和鹽酸；
（5）用Cu單質(zhì)作陽極，石墨作陰極，Cu為活性電極，發(fā)生氧化反應，失去電子生成銅離子與堿反應生成氫氧化銅；
①若B為白色膠狀不溶物，為Al（OH）₃，A為可溶性的鋁鹽，如AlCl₃等，X為強堿，C為偏鋁酸鹽；
②向B溶液中滴加鐵氰化鉀溶液有藍色沉淀生成，則B為亞鐵鹽，結(jié)合鐵三角進行分析．

解答 解：（1）由化合價可知Y化合價有+6、-2價，應為ⅥA族元素，為S元素，M化合價只有-2價，為O元素，Z化合價為+5、-3，為ⅤA族元素，因原子半徑大于O小于S，應為N元素，X化合價為+1價，為ⅠA族元素，原子半徑大于S，為Na元素，R為+3價，屬于ⅢA族元素，原子半徑小于Na，大于S，為Al元素，M為O元素，O的原子序數(shù)為8，其核外電子排布為1s²2s²2p⁴，則O元素位于周期表中第二周期第VIA族，
故答案為：Al；第二周期第VIA族；
（2）X與Y按原子個數(shù)比1：1構(gòu)成的物質(zhì)為Na₂S₂，過硫化鈉是離子化合物，由鈉離子與過硫根離子構(gòu)成，電子式，硫原子之間通過共用電子對形成共價鍵，所含化學鍵類型為離子鍵、共價鍵，
故答案為：；離子鍵、共價鍵；
（3）X⁺，Y²?，M²?離子分別為Na⁺、S²?、O²?，電子層數(shù)越多，半徑越大，S²?電子層數(shù)最多，電子層數(shù)相同時，核電荷數(shù)越大半徑越小，則離子半徑大小順序為S²?＞O²?＞Na⁺，
故答案為：S²?＞O²?＞Na⁺；
（4）反應生成硫酸亞鐵和鹽酸，則將SO₂氣體通入FeCl₃溶液中的離子反應為2H₂O+SO₂+2Fe³⁺=2Fe²⁺+SO₄^2-+4H⁺，
故答案為：2H₂O+SO₂+2Fe³⁺=2Fe²⁺+SO₄^2-+4H⁺；
（5）Cu為活性電極，發(fā)生氧化反應，電極反應式為：Cu+2OH?-2e?=Cu（OH）₂，
故答案為：Cu+2OH^--2e^-=Cu（OH）₂；
①若B為白色膠狀不溶物，則A$\stackrel{+X}{→}$B$\stackrel{+X}{→}$C，為Al³⁺$\stackrel{O{H}^{-}}{→}$Al（OH）₃$\stackrel{O{H}^{-}}{→}$AlO₂?，A與C反應的離子方程式為Al³⁺+3AlO₂?+6H₂O=4Al（OH）₃↓，
故答案為：Al³⁺+3AlO₂?+6H₂O=4Al（OH）₃↓；
②向B溶液中滴加K₃[Fe（CN）₆]（鐵氰化鉀）溶液，產(chǎn)生特征藍色沉淀，說明含有二價鐵離子，X為強氧化性酸，A與過量鐵反應，則A$\stackrel{+X}{→}$B$\stackrel{+X}{→}$C，為過量的鐵Fe$\stackrel{弱氧化性酸（如稀硝酸）}{→}$Fe²⁺$\stackrel{強氧化性酸（如濃硝酸）}{→}$Fe³⁺，則A與C反應的離子方程式為：Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺，
故答案為：Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺．

點評 本題考查元素位置結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的關(guān)系及應用、鋁、鐵及其化合物之間的轉(zhuǎn)化，電化學知識等，題目難度中等，正確把握元素化合價、原子半徑與元素性質(zhì)的關(guān)系是解答該題的關(guān)鍵，注意元素周期律的遞變規(guī)律的應用，注意氫氧化鋁的兩性．