Question

如圖1已知物質M由X、Y兩種短周期且同周期元素組成，X原子的最外層電子數是最內層電子數的一半，Y元素最高正價與它的負價代數和為6．M與其他物質的轉化關系如下（部分產物已略去）：

（1）已知元素Z與Y是最外層電子數相同的短周期元素，那么Z與Y分別與氫形成的氫化物中沸點較高的是

 

（填化學式），原因是

 

；
（2）若A是一種常見的酸性氧化物，且可用于制造玻璃，則E溶液與F反應的離子方程式是

 

；
（3）若A是與X、Y同周期元素的一種常見金屬單質，且A與B溶液能夠反應，則其化學方程式是

 

；
（4）若A是一種常見的化肥，式量為79，且E與F生成G時有白煙產生，則G的電子式是

 

（5）若A是一種溶液，只可能含有H⁺、NH₄⁺、Mg²⁺、Fe³⁺、Al³⁺、CO₃^2-、SO₄^2-中的某些離子，當向該溶液中加入B溶液時發現生成沉淀的物質的量隨B溶液的體積變化如圖2所示，由此可知，該溶液中肯定含有的離子是

 

．物質的量濃度之比為

 

．

Answer 1

考點：無機物的推斷

專題：推斷題

分析：X、Y是短周期元素，X原子的最外層電子數是最內層電子數的一半，該元素可能是Li或Na元素，Y元素最高正價與它的負價代數和為6，最高正價與最低負價的絕對值是8，O元素沒有正價，則Y是Cl元素，X和Y是同一周期元素，X是Na元素，Y是Cl元素，則M是NaCl；電解氯化鈉溶液生成氫氧化鈉、氯氣和氫氣；
（1）Y為Cl，則Z應為F，對應的氫化物含有氫鍵；
（2）若A是一種常見的酸性氧化物，且可用于制造玻璃，應為SiO₂，則E為Na₂SiO₃；
（3）若A是X、Y同周期的一種常見金屬，則A是金屬Al；
（4）若A是一種常見的化肥，式量為79，且E與F生成G時有白煙產生，可知A為NH₄HCO₃，E為NH₃，G為NH₄Cl；
（5）由圖象可知，在A中加入NaOH，先沒有生成沉淀，則溶液中存在H⁺，繼續加入NaOH后沉淀的質量不變，應含有NH₄⁺，沉淀最后溶解，應為Al³⁺，則一定不含CO₃^2-，根據各個階段所用氫氧化鈉的量計算各種離子的物質的量之比．

解答： 解：由圖象可知，在A中加入NaOH，先沒有生成沉淀，則溶液中存在H⁺，繼續加入NaOH后沉淀的質量不變，應含有NH₄⁺，沉淀最后溶解，應為Al³⁺，則一定不含CO₃^2-，根據各個階段所用氫氧化鈉的量計算各種離子的物質的量之比．
（1）Y為Cl，則Z應為F，對應的氫化物HF含有氫鍵，沸點較高，故答案為：HF；HF分子之間存在氫鍵；
（2）若A是一種常見的酸性氧化物，且可用于制造玻璃，應為SiO₂，則E為Na₂SiO₃，與酸反應的離子方程式為SiO₃^2-+2H⁺=H₂SiO₃↓，
故答案為：SiO₃^2-+2H⁺=H₂SiO₃↓；
（3）若A是X、Y同周期的一種常見金屬，則A是金屬Al，與氫氧化鈉反應的化學方程式為2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑，
故答案為：2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑；
（4）若A是一種常見的化肥，式量為79，且E與F生成G時有白煙產生，可知A為NH₄HCO₃，E為NH₃，G為NH₄Cl，電子式為，
故答案為：；
（5）由圖象可知，在A中加入NaOH，先沒有生成沉淀，則溶液中存在H⁺，繼續加入NaOH后沉淀的質量不變，應含有NH₄⁺，沉淀最后溶解，應為Al³⁺，則一定不含CO₃^2-，一定含有SO₄^2-，
由第一階段、第二階段、第三階段反應分別為H⁺+OH^-═H₂O、Al³⁺+2OH^-═Al（OH）₃↓、OH^-+NH₄⁺═NH₃?H₂O+H₂O，結合圖象可知三反應中消耗的氫氧化鈉的物質的量之比為2：3：3，H⁺、NH₄⁺、Al³⁺的物質的量之比為2：3：1，結合電荷守恒可知H⁺、NH₄⁺、Al³⁺、SO₄^2-的物質的量之比為2：3：1：4，
故答案為：H⁺、NH₄⁺、Al³⁺、SO₄^2-；2：3：1：4．

點評：本題考查元素化合物的特性和反應，用框圖設問可以考查學生正向思維、逆向思維、發散和收斂思維，能根據題眼正確判斷化合物是解本題的關鍵，注意鋁和氫氧化鈉溶液的反應中，水作反應物，容易漏寫，為易錯點．