Question

5．已知A、B、C、D、E、F是原子序數(shù)依次增大的前四周期元素，A與C同主族，A與B、A與E形成共價(jià)化合物，A與B形成的最簡(jiǎn)單化合物的水溶液呈堿性，E的最高正化合價(jià)與最低負(fù)化合價(jià)的代數(shù)和為4，D是同周期中簡(jiǎn)單離子半徑最小的元素，F(xiàn)元素對(duì)應(yīng)的單質(zhì)為日常生活中常見(jiàn)金屬．
（1）F在元素周期表中的位置時(shí)第四周期第VIII族．
（2）B、D、E的簡(jiǎn)單離子半徑由大到小的順序?yàn)镾^2-＞N^3-＞Al³⁺（離子符號(hào)表示）．
（3）B的氣態(tài)氫化物與其最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物反應(yīng)生成的化合物中存在的化學(xué)鍵類(lèi)型為離子鍵和共價(jià)鍵，寫(xiě)出檢驗(yàn)該化合物中陽(yáng)離子的離子方程式NH₄⁺+OH^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH₃↑+H₂O．
（4）寫(xiě)出由A、B元素形成的六核分子的電子式．
（5）已知常溫下化合物FE的K_sp=6×10^-18mol²•L^-2，常溫下將1.0×10^-5mol•L^-1的Na₂E溶液與含F(xiàn)SO₄溶液按體積比3：2混合，若有沉淀FE生成，則所需的FSO₄的濃度至少是2.5×10^-12 mol/L．（忽略混合后溶液的體積變化）．
（6）圖中均含D或F元素的物質(zhì)均會(huì)有圖示轉(zhuǎn)化關(guān)系：
①均含D元素的乙、丙、丁微粒間的轉(zhuǎn)化全為非氧化還原反應(yīng)；
②均含F(xiàn)元素的乙（單質(zhì)）、丙、丁微粒間的轉(zhuǎn)化全為氧化還原反應(yīng)．
請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
a．均含有D元素的乙與丁在溶液中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式Al³⁺+3AlO₂^-+6H₂O=4Al（OH）₃↓．
b．丙、丁分別是含F(xiàn)元素的簡(jiǎn)單陽(yáng)離子，檢驗(yàn)含丙、丁兩種離子的混合溶液中的低價(jià)離子，可以用酸性KMnO₄溶液，其對(duì)應(yīng)的離子方程式為：5Fe²⁺+MnO₄^-+8H⁺=5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O．

Answer 1

分析 A、B、C、D、E、F六種前四周期的元素，原子序數(shù)依次增大，E的最高正化合價(jià)與最低負(fù)化合價(jià)的代數(shù)和為4，設(shè)主族元素R的最高正化合價(jià)為x，則最低負(fù)價(jià)x-8，故有x+（x-8）=4，解得x=+6，該元素處于ⅥA族，A與B形成的最簡(jiǎn)單化合物的水溶液呈堿性為NH₃，則B為N元素，A為H元素；A與C同主族，C可能為Na元素，D是同周期中簡(jiǎn)單離子半徑最小的元素，D可能為Al元素，若均含D元素的乙、丙、丁微粒間的轉(zhuǎn)化全為非氧化還原反應(yīng)，D為Al元素，則丙為Al（OH）₃，乙、丁分別為AlO₂^-、Al³⁺中的一種；若均含F(xiàn)元素的乙、丙、丁微粒間的轉(zhuǎn)化全為氧化還原反應(yīng)，F(xiàn)元素對(duì)應(yīng)的單質(zhì)為日常生活中常見(jiàn)金屬，且F元素原子序數(shù)大于E，則F為第四周期Fe元素，乙為Fe單質(zhì)、丙為Fe²⁺、丁為Fe³⁺，A與E形成共價(jià)化合物，E元素處于ⅥA族為S，由上述分析可知，A為H，B為N，C為Na，D為Al，E為S，F(xiàn)為Fe元素，據(jù)此解答．

解答 解：由上述分析可知，A為H，B為N，C為Na，D為Al，E為S，F(xiàn)為Fe元素．
（1）F為Fe元素，根據(jù)元素的質(zhì)子數(shù)可知電子數(shù)為26，核外各電子層電子數(shù)為2、8、14、2，所以位于第四周期第VIII族；
故答案為：第四周期第VIII族；
（2）B、D、E的簡(jiǎn)單離子分別為：N^3-、Al³⁺、S^2-，具有相同電子排布的離子，原子序數(shù)大的離子半徑小，所以N^3-＞Al³⁺；離子的電子層越多，離子半徑越大，所以三種簡(jiǎn)單離子半徑由大到小的順序?yàn)镾^2-＞N^3-＞Al³⁺，
故答案為：S^2-＞N^3-＞Al³⁺；
（3）B為N，B的氣態(tài)氫化物與其最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物反應(yīng)生成的化合物為硝酸銨，硝酸銨由銨根離子和硝酸根離子構(gòu)成，含離子鍵和共價(jià)鍵，檢驗(yàn)銨根離子通常用銨鹽與強(qiáng)堿反應(yīng)生成氨氣，氨氣能夠使?jié)駶?rùn)紅色石蕊試紙變藍(lán)，化學(xué)方程式：NH₄Cl+NaOH$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NaCl+NH₃↑+H₂O，離子方程式為：NH₄⁺+OH^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH₃↑+H₂O，

故答案為：離子鍵和共價(jià)鍵；NH₄⁺+OH^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH₃↑+H₂O；
（4）A為H，B為N，由A、B元素形成的六核分子的電子式為，
故答案為：；
（5）E為S，F(xiàn)為Fe元素，常溫下化合物FeS的Ksp=6×10^-18 mol²•L^-2，常溫下將1.0×10^-5mol•L^-1的Na₂S溶液與含F(xiàn)eSO₄溶液按體積比3：2混合，混合后溶液中c（S^2-）=$\frac{1.0×1{0}^{-5}×3}{3+2}$mol/L=6.0×10^-6mol/L，若有沉淀FeS生成，則混合溶液中c（Fe²⁺）≥$\frac{6×1{0}^{-18}}{6×1{0}^{-6}}$mol/L=10^-12mol/L，則所需c（FeSO₄）≥$\frac{1{0}^{-12}×5}{2}$mol/L=2.5×10^-12 mol/L，
故答案為：2.5×10^-12 mol/L；
（6）a．D為Al，乙、丁分別為AlO₂^-、Al³⁺中的一種，二者反應(yīng)離子方程式為：Al³⁺+3AlO₂^-+6H₂O=4Al（OH）₃↓，
故答案為：Al³⁺+3AlO₂^-+6H₂O=4Al（OH）₃↓；
b．亞鐵離子具有還原性，被酸性高錳酸鉀氧化生成鐵離子，其對(duì)應(yīng)的離子方程式為：5Fe²⁺+MnO₄^-+8H⁺=5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O，
故答案為：5Fe²⁺+MnO₄^-+8H⁺=5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O．

點(diǎn)評(píng) 本題考查元素及無(wú)機(jī)物的推斷、常用化學(xué)用語(yǔ)、元素化合物的性質(zhì)、溶度積有關(guān)計(jì)算等，題目難度中等，側(cè)重對(duì)學(xué)生綜合能力的考查，正確推斷出相關(guān)元素是解答關(guān)鍵．