Question

【題目】X、Y、Z是中學化學常見的三種元素，其中，X、Z位于短周期．常溫下，X單質為黃綠色氣體；向含Y離子的溶液中滴加氫氧化鈉溶液，生成白色絮狀沉淀，迅速變為灰綠色，最后變為紅褐色；Z的最外層電子數與核外電子總數之比為3：13．請回答下列問題：

（1）X單質是______，Y離子是______，Z元素是______。（用元素符號或化學式填空）

（2）Z單質與Y的高價氧化物在高溫條件下反應是冶煉Y單質的一種方法，該反應化學方程式是_____________________________________。

（3）含上述元素的某些物質常用于處理工業廢水，部分流程如圖1：

①處理含鉻廢水時，在反應池中Cr2O72-變為Cr3+，當反應轉移1mol電子時，有______molCr2O72-轉化（計算結果保留兩位小數）。

②含Z化合物可以使水中懸浮顆粒發生凝聚，原因是_______________________________________（用文字和化學用語表示）。

③處理含氰廢水時，CN-最終轉化為兩種無毒的氣體，該反應的離子方程式是______________________________________________。

Answer 1

【答案】 Cl2 Fe2+ Al 2 Al+ Fe2O3 2 Fe+ Al2O3 0.17 mol Al3++3H2OAl(OH)3(膠體)+3H+，Al3+水解生成氫氧化鋁膠體吸附水中懸浮物發生聚沉 5 Cl2+ 2CN- + 8OH- = N2 +10 Cl- + 2CO2 + 4H2O

【解析】常溫下，X單質為黃綠色氣體應為Cl2，則X為Cl元素，向含Y離子的溶液中滴加氫氧化鈉溶液，生成白色絮狀沉淀，迅速變為灰綠色，最后變為紅褐色，該紅色沉淀為Fe(OH)3 ，則Y為Fe元素，Z的最外層電子數與核外電子總數之比為3：13，應為Al元素，（1）X單質是Cl2，Y離子是Fe2＋ ，Z元素是Al。（2）鋁熱的方程式2 Al+ Fe2O32 Fe+ Al2O3；（3）①Cr2O72－變為Cr3＋，化合價由+6價降低到+3價，當有1mol電子轉移時，應有1/3molCr被還原，則有1/6molCr2O72－被還原，即0.17mol；②含Z化合物可以使水中懸浮顆粒發生凝聚，原因是Al3++3H2OAl(OH)3(膠體)+3H+, Al3+水解生成氫氧化鋁膠體吸附水中懸浮物發生聚沉；③兩種無毒的氣體為二氧化碳和氫氣，而反應物為CN－和Cl2，則反應氧化還原反應，反應的離子方程式為5 Cl2+ 2CN- + 8OH- = N2 +10 Cl- + 2CO2 + 4H2O。