Question

9．X、Y、Z是陽(yáng)離子，K是陰離子，M、N是中性分子．它們都由短周期組成，且具有以下結(jié)構(gòu)特征和性質(zhì)：
①它們核外電子總數(shù)都相同；
②N溶于M中，滴入酚酞，溶液變紅；
③Y和K都由A、B兩元素組成，Y核內(nèi)質(zhì)子總數(shù)比K多兩個(gè)；
④X和N都由A、C兩元素組成，X和Y核內(nèi)質(zhì)子總數(shù)相等；
⑤X和K的濃溶液在加熱情況下生成M和N；
⑥Z為單核離子，向含有Z的溶液中加入少量K溶液，有白色沉淀生成，再加入過(guò)量的K或Y的溶液，沉淀消失
（1）Y的化學(xué)式為H₃O⁺；X的電子式為
（2）試比較M和N的穩(wěn)定性：M＞ N；
（3）寫出Z和N的水溶液反應(yīng)的離子方程式Al³⁺+3NH₃•H₂O=Al（OH）₃↓+3NH₄⁺；
（4）上述六種微粒中的兩種陽(yáng)離子可與硫酸根形成一種鹽，向該鹽的濃溶液中逐滴加入0.1mol/L的NaOH溶液，出現(xiàn)了如圖中a、b、c三個(gè)階段的圖象，根據(jù)圖象判斷該鹽的化學(xué)式為NH₄Al（SO₄）₂．

（5）將1.92g銅投入到一定量由A、B、C三種元素形成的一種常見(jiàn)化合物的溶液中，共收集到672mL氣體（標(biāo)準(zhǔn)狀況下），將盛有此氣體的容器倒扣在水槽中，通入一定量的氧氣，恰好使氣體完全溶于水，則通入氧氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積336   mL．

Answer 1

分析 X、Y、Z是陽(yáng)離子，K是陰離子，M、N是分子，它們都由短周期元素組成，
①它們的核外電子總數(shù)都相同；
②N溶于M中，滴入酚酞，溶液變紅，溶液呈堿性，可知N為NH₃、M為H₂O；
⑥Z為單核離子，向含有Z的溶液中加入少量含K的溶液，有白色沉淀生成，再加入過(guò)量的含K或Y的溶液，沉淀消失，可推知Z為Al³⁺、K為OH^-；
③Y和K都由A、B兩元素組成，Y核內(nèi)質(zhì)子數(shù)比K多2個(gè)，則Y為H₃O⁺；
④X和N都由A、C兩元素組成，X和Y核內(nèi)質(zhì)子總數(shù)相等，則X為NH₄⁺；
⑤銨根離子與氫氧根離子濃溶液在加熱條件下可以生成氨氣和水，符合轉(zhuǎn)化關(guān)系；
結(jié)合③④可知，A為H元素、B為O元素、C為N元素，
結(jié)合題目分析解答．

解答 解：X、Y、Z是陽(yáng)離子，K是陰離子，M、N是分子，它們都由短周期元素組成，
①它們的核外電子總數(shù)都相同；
②N溶于M中，滴入酚酞，溶液變紅，溶液呈堿性，可知N為NH₃、M為H₂O；
⑥Z為單核離子，向含有Z的溶液中加入少量含K的溶液，有白色沉淀生成，再加入過(guò)量的含K或Y的溶液，沉淀消失，可推知Z為Al³⁺、K為OH^-；
③Y和K都由A、B兩元素組成，Y核內(nèi)質(zhì)子數(shù)比K多2個(gè)，則Y為H₃O⁺；
④X和N都由A、C兩元素組成，X和Y核內(nèi)質(zhì)子總數(shù)相等，則X為NH₄⁺；
⑤銨根離子與氫氧根離子濃溶液在加熱條件下可以生成氨氣和水，符合轉(zhuǎn)化關(guān)系；
結(jié)合③④可知，A為H元素、B為O元素、C為N元素，
（1）通過(guò)以上分析知，Y化學(xué)式為H₃O⁺，X是銨根離子，其電子式為，
故答案為：H₃O⁺；；
（2）N為NH₃、M為H₂O，非金屬性O(shè)＞N，則穩(wěn)定性M＞N，故答案為：＞；
（3）Z是鋁離子、N是氨氣，鋁離子和一水合氨反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀，離子方程式為Al³⁺+3NH₃•H₂O=Al（OH）₃↓+3NH₄⁺，
故答案為：Al³⁺+3NH₃•H₂O=Al（OH）₃↓+3NH₄⁺；
（4）上述六種微粒中的兩種可與硫酸根形成一種含三種離子的鹽，向該鹽的濃溶液中逐滴加入0.1mol•L^-1的NaOH溶液，
①由圖可知，向生成沉淀，最后沉淀溶解，故該鹽含有Al³⁺，c階段是氫氧化鋁與氫氧化鈉反應(yīng)生成偏鋁酸鈉與水，反應(yīng)離子方程式為：Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O，
②由圖可知，b階段氫氧化鋁沉淀不變，消耗氫氧化鈉為1體積，應(yīng)含有NH₄⁺，而溶解氫氧化鋁消耗氫氧化鈉為1體積，故鋁離子與銨根離子之比為1：1，則該鹽的化學(xué)式為NH₄Al（SO₄）₂，
故答案為：NH₄Al（SO₄）₂；
（5）1.92g Cu的物質(zhì)的量為：n（Cu）=$\frac{1.92g}{64g/mol}$=0.03mol，反應(yīng)時(shí)失去電子為：2×0.03mol=0.06mol，
反應(yīng)整個(gè)過(guò)程為HNO₃$\stackrel{Cu}{→}$NO、NO₂$\stackrel{NO_{2}}{→}$HNO₃，反應(yīng)前后HNO₃的物質(zhì)的量不變，而化合價(jià)變化的只有銅和氧氣，則Cu失去電子數(shù)目等于O₂得到電子的數(shù)目，所以消耗氧氣的物質(zhì)的量為：n（O₂）=$\frac{0.06mol}{4}$=0.015mol，標(biāo)況下需要氧氣的體積為：V（O₂）=0.015mol×22.4L/mol=0.336L=336mL，
故答案為：336．

點(diǎn)評(píng) 本題考查無(wú)機(jī)物推斷及元素化合物知識(shí)，為高頻考點(diǎn)，涉及氧化還原反應(yīng)計(jì)算、離子反應(yīng)方程式的書寫、氫化物穩(wěn)定性判斷等知識(shí)點(diǎn)，正確推斷微粒、明確物質(zhì)性質(zhì)是解本題關(guān)鍵，注意轉(zhuǎn)移電子守恒的靈活運(yùn)用，題目難度中等．