Question

A、B、C、X是中學(xué)化學(xué)常見物質(zhì)，均由短周期元素組成，轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖．

請針對以下三種不同情況回答：
（1）若A、B、C中均含同一種常見金屬元素，該元素在C中以陰離子形式存在，將A、C的水溶液混合可得B的白色膠狀沉淀．
①A中含有的金屬元素為；A在元素周期律表中的位置為

 

．
②該金屬元素的單質(zhì)與某氧化物在高溫下反應(yīng)，常用于焊接鐵軌及定向爆破，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為

 

．
（2）若A為固態(tài)非金屬單質(zhì)，A與X同周期，同時A在X中燃燒，產(chǎn)生白色煙霧，常溫常壓下C為白色固體，B分子中各原子最外層均為8電子結(jié)構(gòu)．
①B的電子式為

 

．
②C與水劇烈反應(yīng)，生成兩種常見酸，反應(yīng)的化學(xué)方程式為

 

．
（3）若A、B、C的焰色反應(yīng)呈黃色，水溶液均為堿性，常溫下，X為氣態(tài)酸性氧化物．
①A中所含有的化學(xué)鍵是

 

．
②將4.48L（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）X通入100mL3mol/LA的水溶液后，溶液中離子濃度由大到小的順序為

 

．
③自然界中存在B、C和H2O按一定比例結(jié)晶而成的固體．取一定量該固體溶于水配成100mL溶液，測得溶液中金屬陽離子的濃度為0.5mol/L．若取相同質(zhì)量的固體加熱至恒重，剩余固體的質(zhì)量為

 

．

Answer 1

考點：無機物的推斷

專題：

分析：A、B、C、X是中學(xué)化學(xué)常見物質(zhì)，均由短周期元素組成．
（1）若A、B、C中均含同一種常見金屬元素，將A、C的水溶液混合可得B的沉淀，由轉(zhuǎn)化關(guān)系可知，A含有鋁離子，B為氫氧化鋁，C含有偏鋁酸根，x為氫氧化鈉；
①A中含有的金屬元素為Al；
②該金屬元素的單質(zhì)與某氧化物在高溫下反應(yīng)，常用于焊接鐵軌及定向爆破，為氧化鐵和鋁的反應(yīng)；
（2）①若A為固態(tài)非金屬單質(zhì)，A與X同為第三周期元素，常溫常壓下C為白色固體，B分子中各原子最外層均為8e^-結(jié)構(gòu)，同時A在X中燃燒，由轉(zhuǎn)化關(guān)系可知，A為磷，B為三氯化磷，C為五氯化磷，x為氯氣；三氯化磷是共價化合物，寫出電子式；
②C與水劇烈反應(yīng)，生成兩種常見酸，生成鹽酸和磷酸；
（3）若A、B、C的焰色反應(yīng)均呈黃色，含有鈉元素，水溶液均為堿性，X為氣態(tài)酸性氧化物，結(jié)合轉(zhuǎn)化關(guān)系可知A為氫氧化鈉，B為碳酸鈉，C為碳酸氫鈉，x為二氧化碳，以此解答該題．

解答： 解：A、B、C、X是中學(xué)化學(xué)常見物質(zhì)，均由短周期元素組成．
（1）若A、B、C中均含同一種常見金屬元素，將A、C的水溶液混合可得B的沉淀，由轉(zhuǎn)化關(guān)系可知，A含有鋁離子，B為氫氧化鋁，C含有偏鋁酸根，x為氫氧化鈉；
①A中含有的金屬元素為Al，在周期表中位置是第三周期、ⅢA族，故答案為：第三周期、ⅢA族；
②Al與氧化鐵發(fā)生鋁熱反應(yīng)可用于焊接鐵軌及定向爆破，此反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Al+Fe₂O₃

高溫  .

Al₂O₃+2Fe，故答案為：2Al+Fe₂O₃

高溫  .

Al₂O₃+2Fe；
（2）若A為固態(tài)非金屬單質(zhì)，A與X同為第三周期元素，常溫常壓下C為白色固體，B分子中各原子最外層均為8e^-結(jié)構(gòu)，同時A在X中燃燒，由轉(zhuǎn)化關(guān)系可知，A為磷，B為三氯化磷，C為五氯化磷，x為氯氣，
①B為三氯化磷，各原子都大8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，三氯化磷B的電子式為，
故答案為：；
②C為五氯化磷，與水劇烈反應(yīng)，生成磷酸和鹽酸，反應(yīng)的化學(xué)方程式為PCl₅+4H₂O=H₃PO₄+5HC1．
故答案為：PCl₅+4H₂O=H₃PO₄+5HC1；
（3）若A、B、C的焰色反應(yīng)均呈黃色，含有鈉元素，水溶液均為堿性，X為氣態(tài)酸性氧化物，結(jié)合轉(zhuǎn)化關(guān)系可知A為氫氧化鈉，B為碳酸鈉，C為碳酸氫鈉，x為二氧化碳，
①A為氫氧化鈉，屬于離子化合物，鈉離子與氫氧根離子之間形成離子鍵，氫氧根離子中氧原子與氫原子之間形成1對共用電子對，為共價鍵，屬于A中所含有的化學(xué)鍵是 離子鍵、共價鍵．
故答案為：離子鍵、共價鍵；
②n （CO₂）=0.2mol，n（NaOH）=0.3mol，
則反應(yīng)的可能方程式有：CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O，CO₂+NaOH=NaHCO₃，
則有：2＞

n(NaOH)

n(CO2)

=

3

2

＞1，
所以：所得產(chǎn)物為Na₂CO₃和NaHCO₃，
設(shè)所得產(chǎn)物中含Na₂CO₃為xmol，NaHCO₃為ymol，
則得方程組：

x+y=0.2 2x+y=0.3

解得：x=0.1，y=0.1，在含等物質(zhì)的量的碳酸鈉、碳酸氫鈉的溶液中，c（Na⁺）最大，碳酸根離子水解大于碳酸氫根離子的水解，則c（HCO₃^-）＞c（CO₃^2-），
水解使溶液顯堿性，則c（OH^-）＞c（H⁺），顯性離子大于隱性離子，所以c（HCO₃^-）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（H⁺），
即離子濃度大小為c（Na⁺）＞c（HCO₃^-）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（H⁺），
故答案為：c（Na⁺）＞c（HCO₃^-）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）；
③自然界中存在B、C和H₂O按一定比例結(jié)晶而成的固體．取一定量該固體溶于水配成100mL溶液，測得溶溶中金屬陽離子的濃度為0.5mol/L，即鈉離子濃度為0.5mol/L．取相同質(zhì)量的固體加熱至恒重，剩余固體為碳酸鈉，根據(jù)鈉離子守恒可知，碳酸鈉的質(zhì)量為

1

2

×0.1L×0.5mol/L×106g/mol=2.65g．
故答案為：2.65g．

點評：本題考查了無機物推斷，為高頻考點，側(cè)重于學(xué)生的分析能力和計算能力的考查，同時考查學(xué)生靈活運用知識解答問題的能力，根據(jù)物質(zhì)的特殊現(xiàn)象再結(jié)合物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系來分析解答，題目難度中等．