Question

（2011?湖北模擬）X、Y、Z、M、N、K是由短周期元素構成的微粒，其中X、Y、Z是陽離子，M、N是中性分子，K是陰離子，它們具有下列結構特點和性質：
①它們核外電子總數都相同；                
②N溶于M中，滴入酚酞，溶液變紅；
③X和N都由A、C兩元素組成，X和Y核內質子數相等；
④Y和K都由A、B兩元素組成，Y核內質子總數比K多兩個；
⑤Z為單核離子，且離子半徑是與其具有相同電子層結構離子中半徑最小的．
根據以上信息，請回答下列問題：
（1）Y的化學式為

H₃O⁺

，X的電子式為

．
（2）試比較M和N的穩定性：M

＞

N（填“＞”、“＜”、“=”）
（3）檢驗X的方法是

用試管取含X的溶液少量，加入氫氧化鈉溶液，加熱，產生能使濕潤的紅色石蕊試紙變藍的氣體

．
（4）由A、B、C三種元素組成的物質中，屬于離子化合物的有

NH₄NO₃等

，屬于共價化合物的有

HNO₃等

（各任寫一種物質的化學式）
（5）上述六種微粒中的兩種可與硫酸根形成一種復鹽，向該鹽的濃溶液中逐滴加入0.1mol/L氫氧化鈉溶液，隨著氫氧化鈉溶液的加入，產生沉淀的關系如圖，則該復鹽的化學式為

（NH₄）₃Al（SO₄）₃或3（NH₄）₂SO₄﹒Al₂（SO₄）₃

．

Answer 1

分析：根據題干：六種粒子核外電子數相同，說明此題考查10e?或18e?微粒．常見的10e^-粒子：Ne、HF、H₂O、NH₃、CH₄；Na⁺、Mg²⁺、Al³⁺；F^-、O^2-；H₃O⁺、OH^-、NH₄⁺．
常見的18e?粒子：Ar、HCl、H₂S、PH₃、SiH₄；S^2-、Cl^-、HS^-；K⁺、Ca²⁺；F₂、H₂O₂、C₂H₆，CH₃OH，N₂H₄．
因為X、Y、Z是短周期元素形成的陽離子，則考查的是10e^-粒子．
根據 ②N溶于M中可初步判定M為H₂O（最常見的溶劑）；
再由①知都是10電子，N的水溶液顯堿性，所以N為NH₃（中學化學中唯一的堿性氣體）；
由③中A、B兩種元素形成的陰陽離子質子數差2，則Y為H₃O⁺，K為OH^-，A、B為H、O兩元素；
由④知：X為NH₄⁺，則C為N元素；
Z為單核離子，且離子半徑是與其具有相同電子層結構離子中半徑最小的，則Z為Al³⁺，以此解答該題．

解答：解：根據 ②N溶于M中可初步判定M為H₂O（最常見的溶劑）；
再由①知都是10電子，N的水溶液顯堿性，所以N為NH₃（中學化學中唯一的堿性氣體）；
由③中A、B兩種元素形成的陰陽離子質子數差2，則Y為H₃O⁺，K為OH^-，A、B為H、O兩元素；
由④知：X為NH₄⁺，則C為N元素；
Z為單核離子，且離子半徑是與其具有相同電子層結構離子中半徑最小的，則Z為鋁離子，則
（1）Y為H₃O⁺，X為NH₄⁺，電子式為，故答案為：H₃O⁺，；
（2）M為H₂O，N為NH₃，由于非金屬性：O＞N，元素的非金屬性越強，對應的氫化物越穩定，則穩定性：H₂O＞NH₃，故答案為：＞；
（3）檢驗，可根據NH₄⁺與OH^-反應生成堿性氣體NH₃，能使濕潤的紅色石蕊試紙變藍進行檢驗，
故答案為：用試管取含X的溶液少量，加入氫氧化鈉溶液，加熱，產生能使濕潤的紅色石蕊試紙變藍的氣體；
（4）A、B為H、O元素，C為N元素，形成的離子化合物有NH₄NO₃、NH₄NO₂等，共價化合物有HNO₃、HNO₂等，
故答案為：NH₄NO₃等；HNO₃等；
（5）能生成白色沉淀，說明含有Al³⁺，開始發生：Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓，然后沉淀的質量不變，則應發生：NH₄⁺+OH^-=NH₃?H₂O，最后發生：Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O，根據圖象橫坐標可知：n（NH₄⁺）：n（Al³⁺）=3：1，則該復鹽的化學式為（NH₄）₃ Al（SO₄）₃或3（NH₄）₂ SO₄﹒Al₂（SO₄）₃，
故答案為：（NH₄）₃ Al（SO₄）₃或3（NH₄）₂ SO₄﹒Al₂（SO₄）₃．

點評：本題考查原子結構元素的性質，題目難度中等，注意常見10電子粒子以及對應的粒子的性質，本題易錯點為（5）．