Question

（15分）有X、Y、Z三種元素，已知X、Y是元素周期表前20號(hào)元素，且X的原子序數(shù)比Y大4，元素Z形成的金屬單質(zhì)在日常生活中應(yīng)用最廣泛。請(qǐng)回答：

Ⅰ．若X是短周期最活潑的金屬元素。

（1）寫出Y的單質(zhì)的結(jié)構(gòu)式 。

（2）寫出單質(zhì)Z與元素Y的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物（稀溶液，過(guò)量）反應(yīng)的離子方程式 。

Ⅱ．若X的簡(jiǎn)單離子半徑是第三周期元素簡(jiǎn)單離子半徑最小的。

（3）在定向爆破中，常利用氧化鐵和單質(zhì)X反應(yīng)放出的熱量來(lái)切割鋼筋。該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。

（4）已知X的陽(yáng)極氧化是一種常用的金屬表面處理技術(shù)，它能使X的表面形成致密的氧化膜，該氧化膜不溶于稀硫酸。某化學(xué)研究小組在實(shí)驗(yàn)室中模擬該處理過(guò)程，裝置如圖所示，該陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為 。

Ⅲ．含Z的化合物A（化學(xué)式為K2ZO4）極易溶于水，但靜置一段時(shí)間后轉(zhuǎn)化為紅褐色沉淀，同時(shí)產(chǎn)生O2。

（5）化合物A溶于水后的變化 （用離子方程式表示）。查閱資料發(fā)現(xiàn)，加入下列物質(zhì)中的 可提高A在水中的穩(wěn)定性。

A．Na2CO3 B．KSCN C．NH4NO3 D．KOH

Answer 1

（1）N≡N （2分） （2） Fe + 4H+ + NO3- ＝Fe3+ + NO↑+ 2H2O（3分）

（3）Fe2O3 +2Al2Fe +Al2O3 （3分） （4） 2Al + 3H2O＝Al2O3＋6H＋＋6e－（3分）

（5）4FeO42－+ 10H2O＝4Fe(OH)3↓+ 3O2↑+ 8OH- ；（2分） AD（2分）

【解析】

試題分析：已知X、Y是元素周期表前20號(hào)元素，且X的原子序數(shù)比Y大4，元素Z形成的金屬單質(zhì)在日常生活中應(yīng)用最廣泛，則Z是鐵。

Ⅰ．若X是短周期最活潑的金屬元素，則X是鈉，因此Y是氮元素。

（1）氮?dú)夥肿又写嬖谌I，則氮?dú)獾慕Y(jié)構(gòu)式為N≡N。

（2）元素Y的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物（稀溶液，過(guò)量）是硝酸，與鐵反應(yīng)生成硝酸鐵、NO和水，反應(yīng)的離子方程式為Fe + 4H+ + NO3- ＝Fe3+ + NO↑+ 2H2O。

Ⅱ．若X的簡(jiǎn)單離子半徑是第三周期元素簡(jiǎn)單離子半徑最小的，則X是鋁，所以Y是F。

（3）氧化鐵和鋁發(fā)生鋁熱反應(yīng)的化學(xué)方程式為Fe2O3 +2Al2Fe +Al2O3。

（4）電解池中陽(yáng)極失去電子，鋁與電源的正極相連，作陽(yáng)極，因此陽(yáng)極電極反應(yīng)式為2Al + 3H2O＝Al2O3＋6H＋＋6e－。

（5）化合物A是高鐵酸鉀，溶于水后后轉(zhuǎn)化為紅褐色沉淀，同時(shí)產(chǎn)生O2，紅褐色沉淀是氫氧化鐵，反應(yīng)的離子方程式為4FeO42－+ 10H2O＝4Fe(OH)3↓+ 3O2↑+ 8OH-。根據(jù)方程式可在反應(yīng)后產(chǎn)生氫氧根離子，因此增大氫氧根離子的濃度可以提高A在水中的穩(wěn)定性。碳酸鈉和氫氧化鉀溶于水均顯解析，KSCN能與鐵離子反應(yīng)，硝酸銨溶于水顯酸性，所以答案選AD。

考點(diǎn)：考查元素推斷的有關(guān)應(yīng)用