Question

通過對模型、圖形、圖表的觀察，能獲取有關信息是化學學習的一種重要能力。按要求回答下列問題。
(1) 現有下列短周期元素性質的部分數據，其中X數值是表示不同元素的原子在分子內吸引電子的能力大小，若X值越大，其原子吸引電子能力越強，在所形成的分子中成為帶負電荷一方：

寫出下列編號所代表的元素符號：①____，②____，④____，⑤____，⑥____。
(2) 已知4種無機化合物在水中和液氨中的溶解度(g/100g溶劑)為：

由上表的數據可知，在水溶液中上述化合物發生復分解反應的化學方程式為______________________，在液氨溶液中發生復分解反應的化學方程式為______________________________________________。
(3) 某稀溶液中含有Fe(NO₃)₃、Cu(NO₃)₂、HNO₃，向其中逐漸加入鐵粉，溶液中Fe²⁺的濃度和加入鐵粉的物質的量之間的關系如右圖所示。三種物質和鐵發生反應的順序為___________，第一步反應的離子方程式為________，由圖可知溶液中Fe(NO₃)₃、Cu(NO₃)₂、HNO₃物質的量濃度之比為__________。

Answer 1

(1)(5分，每空1分)O；C；B；P；Cl。
(2)2AgNO₃+BaCl₂＝2AgCl↓+Ba(NO₃)₂；2AgCl+Ba(NO₃)₂＝2AgNO₃+BaCl₂↓
(3)HNO₃、Fe(NO₃)₃、Cu(NO₃)₂； Fe+4H⁺+NO₃^－＝Fe³⁺+NO↑+2H₂O ；1:1:4

解析試題分析：（1）根據題意可知若X值越大，其原子吸引電子能力越強，在所形成的分子中成為帶負電荷一方，這說明X值越大，非金屬性越強。①的最低價是－2價，沒有最高價，且X值最大，這說明X應該是位于第二周期第ⅥA族的氧元素；②的最高價和最低價分別是＋4價和－4價，這說明②是第ⅣA族元素。④和⑨的最高價是＋3價，因此是第ⅢA族所以。由于X值是④＞⑨，所以④是B，⑨是Al。⑤⑧的最低價均是－3價，說明二者是第ⅤA族所以。由于X值是⑧＞⑤，所以⑤是P，⑧N。⑥的最低價是－1價，說明位于第ⅦA族，且X值僅小于氧元素的，因此⑥是氯元素。③⑦的最高價是＋1價，說明是第IA族元素。由于X值是③＞⑦，所以③是Li，⑦是鈉。由于②的X值大于P元素的，而小于N元素的，這說明②元素第二周期的碳元素。
（2）根據物質的溶解度表可分析物質在不同溶劑中的溶解度，再利用復分解反應發生的條件來判斷發生的化學反應。因在水中，AgCl的溶解度為1.9×10^-4g，則可認為氯化銀不溶于水，其它三種物質都能溶于水，因此氯化鋇和硝酸銀能相互交換成分生成氯化銀沉淀而發生了復分解反應，其反應為BaCl₂+2AgNO₃＝Ba(NO₃)₂+2AgCl↓；在液氨中，BaCl₂的溶解度接近0，則可認為氯化鋇在液氨中不溶，其它物質都能溶解在液氨中，因此硝酸鋇和氯化銀能相互交換成分生成氯化鋇沉淀而發生復分解反應，其反應為2AgCl+Ba(NO₃)₂＝2AgNO₃+BaCl₂↓。
（3）稀溶液中各物質的氧化性順序為HNO₃＞Fe(NO₃)₃＞Cu(NO₃)₂，所以加入鐵后會依次發生氧化還原反應，①Fe+4H^＋＋NO₃^－＝Fe³⁺+NO↑+2H₂O；②Fe+2Fe³⁺＝3Fe²⁺；③Fe+Cu²⁺＝Cu+Fe²⁺，所以三種物質和鐵發生反應的順序為HNO₃、Fe(NO₃)₃、Cu(NO₃)₂；從圖象中可知鐵為0.5mol時，無Fe²⁺生成，發生的反應是①，消耗硝酸為0.5mol×4＝2mol，生成Fe³⁺0.5mol；再加入0.5mol鐵發生反應②，生成Fe²⁺物質的量為1.5mol，反應的Fe³⁺物質的量為1mol，其中原溶液中的Fe³⁺物質的量0.5mol；再加入0.5mol鐵發生反應③，此時又生成Fe²⁺物質的量為0.5mol，說明原溶液中Cu²⁺物質的量為0.5mol.綜上所述可知原溶液中Fe(NO₃)₃為0.5mol，Cu(NO₃)₂物質的量為0.5mol，HNO₃物質的量為2mol，因此溶液中Fe(NO₃)₃、Cu(NO₃)₂、HNO₃物質的量濃度之比為1:1:4。
考點：考查元素周期律的應用；復分解反應判斷以及方程式的書寫；氧化還原反應的有關判斷和計算