Question

X、Y、Z、W四種常見元素，其中X、Y、Z為短周期元素。有關信息如下表：

	原子或分子相關信息	單質及其化合物相關信息
X	ZX4分子是由粗Z提純Z的中間產物	X的最高價氧化物對應的水化物為無機酸中最強酸
Y	Y原子的最外層電子數等于電子層數	Y的氧化物是典型的兩性氧化物，可用于制造一種極有前途的高溫材料
Z	Z原子的最外層電子數是次外層電子數的1/2	Z是無機非金屬材料的主角，其單質是制取大規模集成電路的主要原料
W	W原子的最外層電子數小于4	W的常見化合價有+3、+2，WX3稀溶液呈黃色

（1）W在周期表的位置為        ，W（OH）₂在空氣中不穩定，極易被氧化，由白色迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色，反應的化學方程式為                      。
（2）X的簡單陰離子的結構示意圖為        ，X的最高價氧化物對應水化物的水溶液與Y的氧化物反應的離子方程式為                                     。
（3）Z的氧化物在通訊領域用來作             ，工業上制備Z的單質的化學反應方程式為                                    。鍺與Z是同一主族元素，門捷列夫曾預言了這一元素的存在，它用來制造半導體晶體管，最新研究表明：有機鍺具有明顯的抗腫瘤活性，鍺不與NaOH 溶液反應但在有H₂O₂存在時可與NaOH 溶液反應生成鍺酸鹽，其方程式為                 。
（4）在50 mL l mol·L^-1的YX₃溶液中逐滴加入0.5 mol·L^-1的NaOH溶液，得到1.56 g沉淀，則加入NaOH溶液的體積最多為         mL。

Answer 1

（1）第四周期 VIII族   4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O="=" 4Fe(OH)₃
（2）   6H⁺+Al₂O₃=2Al³⁺+3H₂O （3）光導纖維  SiO₂+2CSi+2CO↑    Ge＋2 H₂O₂＋2NaOH＝Na₂GeO₃＋3H₂O  （4）360

解析試題分析：（1）根據題意可知：X是氯；Y是鋁；Z是硅；W是鐵。鐵在所以周期表中位于第四周期第Ⅷ族。氫氧化亞鐵在空氣中被氧化的方程式是 4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O="=" 4Fe(OH)₃（2）Cl^-離子的結構示意圖是。氧化鋁是兩性氧化物，既能與強酸反應又能與強堿反應生成鹽和水。高氯酸與氧化鋁反應的離子方程式是：6H⁺+Al₂O₃=2Al³⁺+3H₂O （3）SiO₂廣泛用作光導纖維。工業上制備單質硅的化學反應方程式是：SiO₂+2CSi+2CO↑ 鍺在有H₂O₂存在時可與NaOH 溶液反應生成鍺酸鹽，其方程式為Ge＋2 H₂O₂＋2NaOH＝Na₂GeO₃＋3H₂O （4）AlCl₃+3NaOH=Al（OH）₃↓+3NaCl。Al（OH）₃+＋NaOH＝NaAlO₂+2H₂O。n(AlCl₃)=0.05mol,n(Al（OH）₃)="m/M=1.56" g÷78g/mol=0.02mol.n(AlCl₃)＞n(Al（OH）₃).沉淀沒有達到最大值，一種情況是加入的氫氧化鈉不足量，另一種情況是加入的氫氧化鈉過量，溶解了一部分產生氫氧化鋁沉淀。加入NaOH溶液的體積最多時是第二種情況n(NaOH)=4n(AlCl₃)-n(Al（OH）₃)=4×0.05mol-0.02mol=0.18mol.所以氫氧化鈉的體積是V="n/C=0.18mol÷0.5" mol·L^-1=0.36L=360ml.
考點：考查元素的推斷及氧化鋁、氫氧化鋁的兩性等知識。