Question

12．X、Y、Z、M、N五種元素的原子序數(shù)依次遞增．已知：
①N是原子序數(shù)為26的常見金屬元素，其余的均為短周期主族元素；
②X、Y、M位于元素周期表中的不同周期，且最外層電子數(shù)之和為7
③Y、Z兩種元素形成的單質是組成空氣的主要成分；
請回答下列問題：
（1）寫出M離子的離子結構示意圖．
（2）X、Y、Z、M、N幾種元素中的一種或幾種可以組成多種漂白劑，試寫出其中一種常見漂白劑的化學式：H₂O₂ 或 Na₂O₂．
（3）寫出N單質在氧氣中燃燒之后的產物溶于稀硫酸的離子方程式：Fe₃O₄+8H⁺=2Fe³⁺+Fe²⁺+4H₂O，請簡述怎樣檢驗所得溶液中的金屬陽離子？取兩支潔凈試管分別加入適量待測液，往其中一支滴加高錳酸鉀溶液，若高錳酸鉀溶液褪色，說明待測液含F(xiàn)e²⁺，往另一支中滴加硫氰化鉀溶液，若變紅，說明待測液含F(xiàn)e³⁺．
（4）已知1mol N單質恰好溶解在含Y的最高價氧化物對應水化物3.2mol的稀溶液中，已知還原產物只有一種且其中Y元素價態(tài)為+2價，此時氧化劑與還原劑的物質的量之比為：4：5．

Answer 1

分析 X、Y、Z、M、N五種元素的原子序數(shù)依次遞增，N是原子序數(shù)為26的常見金屬元素，則N為Fe，其余的均為短周期主族元素，Y、Z兩種元素形成的單質是組成空氣的主要成分，則Y為N元素、Z為O元素，X、Y、M位于元素周期表中的不同周期，且最外層電子數(shù)之和為7，則X為H元素，M原子最外層電子數(shù)為7-1-5=1，故M為Na，據(jù)此解答．

解答 解：X、Y、Z、M、N五種元素的原子序數(shù)依次遞增，N是原子序數(shù)為26的常見金屬元素，則N為Fe，其余的均為短周期主族元素，Y、Z兩種元素形成的單質是組成空氣的主要成分，則Y為N元素、Z為O元素，X、Y、M位于元素周期表中的不同周期，且最外層電子數(shù)之和為7，則X為H元素，M原子最外層電子數(shù)為7-1-5=1，故M為Na．
（1）M離子為Na⁺，離子結構示意圖為，故答案為：；
（2）X、Y、Z、M、N幾種元素中的一種或幾種可以組成多種漂白劑，其中一種常見漂白劑為：H₂O₂ 或 Na₂O₂，故答案為：H₂O₂ 或 Na₂O₂；
（3）N單質在氧氣中燃燒產物為Fe₃O₄，F(xiàn)e₃O₄溶于稀硫酸的離子方程式：Fe₃O₄+8H⁺=2Fe³⁺+Fe²⁺+4H₂O，檢驗所得溶液中的金屬陽離子方法：取兩支潔凈試管分別加入適量待測液，往其中一支滴加高錳酸鉀溶液，若高錳酸鉀溶液褪色，說明待測液含F(xiàn)e²⁺，往另一支中滴加硫氰化鉀溶液，若變紅，說明待測液含F(xiàn)e³⁺，
故答案為：Fe₃O₄+8H⁺=2Fe³⁺+Fe²⁺+4H₂O；取兩支潔凈試管分別加入適量待測液，往其中一支滴加高錳酸鉀溶液，若高錳酸鉀溶液褪色，說明待測液含F(xiàn)e²⁺，往另一支中滴加硫氰化鉀溶液，若變紅，說明待測液含F(xiàn)e³⁺；
（4）1mol Fe單質恰好溶解在含3.2molHNO₃的稀溶液中，還原產物只有一種且其中Y元素價態(tài)為+2價，故還原產物為NO，設NO為xmol，則起酸性作用的硝酸為（3.2-x）mol，根據(jù)電子轉移守恒，金屬提供電子為3x mol，由電荷守恒可知3x=（3.2-x），解得x=0.8mol，此時氧化劑與還原劑的物質的量之比為 0.8mol：1mol=4：5，
故答案為：4：5．

點評 本題考查結構性質位置關系應用，推斷元素是解題關鍵，（4）中計算為易錯點、難度，注意利用守恒法解得，難度中等．