Question

（每空2分，共16分）短周期元素X、Y、Z、W，原子序數(shù)依次增大。常溫常壓下，只有W的單質(zhì)為氣體。它們的最高氧化物對(duì)應(yīng)的水化物依次為甲、乙、丙、丁。甲、乙、丙是中學(xué)化學(xué)中的常見(jiàn)物質(zhì)，其中只有乙難溶于水，且能和甲、丙反應(yīng)得到澄清溶液。根據(jù)以上信息填寫(xiě)下列空白：

⑴畫(huà)出W的原子結(jié)構(gòu)示意圖_________________________________________；

⑵將乙和甲、丙分別反應(yīng)后得到的溶液混合，觀察到的現(xiàn)象是___________________    

___________________     ，兩溶液混合時(shí)所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)___________________________________________________；

⑶下列事實(shí)能證明Z和W非金屬性強(qiáng)弱的是（選填序號(hào)）__________________________；

A.單質(zhì)的熔點(diǎn)：Z＞W(wǎng)₂                   B.酸性：丁＞丙        

C.在溶液中：W₂＋H₂Z＝2HW＋Z

D.穩(wěn)定性：HW＞H₂Z                     E.氫化物水溶液的酸性：HW＞H₂Z     

F.溶解性：丁＞丙

⑷用Y單質(zhì)和生活中最常用的金屬作電極，用導(dǎo)線(xiàn)連接插入甲的溶液中構(gòu)成原電池，該原電池負(fù)極的電極反應(yīng)式為_(kāi)______________________________________________       ；

⑸工業(yè)上以XW為原料可以進(jìn)行許多化生產(chǎn)，甲和W₂都是其主要產(chǎn)品。寫(xiě)出工業(yè)上以XW為原料生產(chǎn)甲和W₂的化學(xué)方程式_______________________________________________

_______________________________________________；若要生產(chǎn)80.0 kg甲物質(zhì)，至少需要XW______________kg，同時(shí)可得W₂_____________m³（標(biāo)況）。

 

Answer 1

【答案】

⑴  ；⑵產(chǎn)生白色膠狀沉淀；   Al³⁺＋3AlO₂^－＋6H₂O＝4Al(OH)₃↓ ；

⑶ B. C. D.                     ⑷ Al－3e^－＋4OH^－＝AlO₂^－＋2H₂O；

⑸ 2NaCl＋2H₂O 2NaOH＋Cl₂↑＋H₂↑          117             22.4

【解析】根據(jù)元素的結(jié)構(gòu)及有關(guān)性質(zhì)可知，X、Y、Z、W分別是Na、Al、S、Cl。

（1）氯元素的原子序數(shù)為17，所以原子結(jié)構(gòu)示意圖是。

（2）乙和甲、丙分別反應(yīng)后得到的溶液偏鋁酸鈉和硫酸鋁，二者混合生成氫氧化鋁沉淀，方程式為Al³⁺＋3AlO₂^－＋6H₂O＝4Al(OH)₃↓。

（3）非金屬性的比較規(guī)律：

1、由元素原子的氧化性判斷：一般情況下，氧化性越強(qiáng)，對(duì)應(yīng)非金屬性越強(qiáng)。

2、由單質(zhì)和酸或者和水的反應(yīng)程度判斷：反應(yīng)越劇烈，非金屬性越強(qiáng)。

3、由對(duì)應(yīng)氫化物的穩(wěn)定性判斷：氫化物越穩(wěn)定，非金屬性越強(qiáng)。

4、由和氫氣化合的難易程度判斷：化合越容易，非金屬性越強(qiáng)。

5、由最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性來(lái)判斷：酸性越強(qiáng)，非金屬越強(qiáng)。（除氟元素之外）

6、由對(duì)應(yīng)陰離子的還原性判斷：還原性越強(qiáng)，對(duì)應(yīng)非金屬性越弱。

7、由置換反應(yīng)判斷：強(qiáng)置弱。〔若依據(jù)置換反應(yīng)來(lái)說(shuō)明元素的非金屬性強(qiáng)弱，則非金屬單質(zhì)應(yīng)做氧化劑，非金屬單質(zhì)做還原劑的置換反應(yīng)不能作為比較非金屬性強(qiáng)弱的依據(jù)〕

值得注意的是：氟元素沒(méi)有正價(jià)態(tài)，故沒(méi)有氟的含氧酸，所以最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水合物的酸性最強(qiáng)的是高氯酸，而不是非金屬性高于氯的氟元素！故規(guī)律5只適用于氟元素之外的非金屬元素。

8、按元素周期律，同周期元素由左到右，隨核電荷數(shù)的增加，非金屬性增強(qiáng)；同主族元素由上到下，隨核電荷數(shù)的增加，非金屬性減弱。

據(jù)此可知選項(xiàng)BCD正確。

（4）生活中最常見(jiàn)的金屬是鐵，由于鋁的活潑性強(qiáng)于鐵的，且能和氫氧化鈉反應(yīng)，所以鋁是負(fù)極，鐵是正極，負(fù)極反應(yīng)式為 Al－3e^－＋4OH^－＝AlO₂^－＋2H₂O。

（5）惰性電極電解硫化鈉溶液的方程式為2NaCl＋2H₂O 2NaOH＋Cl₂↑＋H₂↑ 80.0kg氫氧化鈉是80000g÷40g/mol＝2000mol。所以需要氯化鈉是2000mol，質(zhì)量是117kg。同時(shí)生成氯氣是1000mol，其標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積是22.4m³.