Question

閱讀下表中的部分短周期主族元素的相關信息．表：各元素的相關信息

元素代號	相關信息
T	T的單質能與冷水劇烈反應，所得強堿性溶液中含有兩種電子數相同的陰、陽離子
X	X的原子最外層電子數是其內層電子數的三倍
Y	在第三周期元素中，Y的簡單離子半徑最小
Z	T、X、Z組成的36電子的化合物A是家用消毒劑的主要成分

請回答：（1）元素T與X按原子個數比1：1形成的化合物B所含的化學鍵有

 

（填化學鍵類型）．已知在標準狀況下，39g B與足量CO₂反應放出Q kJ 的熱量，寫出該反應的熱化學方程式

 

．
（2）將Y與Z形成的化合物的水溶液，逐滴加入到T的最高價氧化物對應水化物的溶液中直至過量（邊滴加邊振蕩），寫出此過程中發生反應的離子方程式

 

，

 

．
（3）已知1mol 化合物A與Na₂SO₃在溶液中發生反應時，轉移2mol電子，寫出該反應的離子方程式

 

．
（4）在一定條件下，X、Y兩種單質以及有孔惰性電極在化合物TZ的水溶液中可形成原電池，為新型海水航標燈提供能源，寫出該原電池正極的電極反應式

 

．
（5）用惰性電極電解化合物YZ₃的水溶液，寫出該電解池的總化學反應方程式：

 

．

Answer 1

分析：T、X、Y、Z為短周期主族元素，T的單質能與冷水劇烈反應，所得強堿性溶液中含有兩種電子數相同的陰、陽離子，則T為Na；X的原子最外層電子數是其內層電子數的三倍，X已知只能有2個電子層，最外層電子數為6，則X為O元素；Y在第三周期元素中，Y的簡單離子半徑最小，則Y為Al；Na、O、Z組成的36電子的化合物A是家用消毒劑的主要成分，則Z為Cl、A為NaClO，
（1）元素T與X按原子個數比1：1形成的化合物B為Na₂O₂，屬于離子化合物，過氧根離子中O原子之間形成共價鍵；計算2mol過氧化鈉與二氧化碳反應放出的熱量，注明物質聚集狀態與反應熱，據此書寫熱化學方程式；
（2）將氯化鋁滴入NaOH溶液中，首先氫氧化鈉過量，反應生成偏鋁酸鈉與水，NaOH反應完畢，鋁離子與偏鋁酸發生徹底雙水解反應生成氫氧化鋁沉淀；
（3）1mol 化合物NaClO與Na₂SO₃在溶液中發生反應時，轉移2mol電子，則生成Na₂SO₄與NaCl；
（4）正極發生還原反應，氧氣在正極獲得電子，中性條件下生成OH^-；
（5）用惰性電極電解化合物AlCl₃的水溶液，陰極水放電生成氫氣與OH^-，OH^-再與Al³⁺反應生成Al（OH）₃，陽極Cl^-放電生成Cl₂，據此書寫．

解答：解：T、X、Y、Z為短周期主族元素，T的單質能與冷水劇烈反應，所得強堿性溶液中含有兩種電子數相同的陰、陽離子，則T為Na；X的原子最外層電子數是其內層電子數的三倍，X已知只能有2個電子層，最外層電子數為6，則X為O元素；Y在第三周期元素中，Y的簡單離子半徑最小，則Y為Al；Na、O、Z組成的36電子的化合物A是家用消毒劑的主要成分，則Z為Cl、A為NaClO，
（1）元素T與X按原子個數比1：1形成的化合物B為Na₂O₂，屬于離子化合物，含有離子鍵，過氧根離子中O原子之間形成共價鍵；
39g過氧化鈉的物質的量=

39g

78g/mol

=0.5mol，2mol過氧化鈉與二氧化碳反應放出的熱量為4QkJ，故反應熱化學方程式為：2Na₂O₂（s）+2CO₂（g）=2Na₂CO₃（s）+O₂（g）△H=-4QkJ/mol，
故答案為：離子鍵、共價鍵；2Na₂O₂（s）+2CO₂（g）=2Na₂CO₃（s）+O₂（g）△H=-4QkJ/mol；
（2）將氯化鋁滴入NaOH溶液中，首先氫氧化鈉過量，反應生成偏鋁酸鈉與水，NaOH反應完畢，鋁離子與偏鋁酸發生徹底雙水解反應生成氫氧化鋁沉淀，涉及的反應離子方程式為：Al³⁺+4OH^-=AlO₂^-+2H₂O，Al³⁺+3AlO₂^-+6H₂O=4Al（OH）₃↓，
故答案為：Al³⁺+4OH^-=AlO₂^-+2H₂O，Al³⁺+3AlO₂^-+6H₂O=4Al（OH）₃↓；
（3）1mol 化合物NaClO與Na₂SO₃在溶液中發生反應時，轉移2mol電子，根據電子轉移守恒可知S元素被氧化為+6價，Cl元素被還有為-1價，則生成Na₂SO₄與NaCl，反應離子方程式為：SO₃^2-+ClO^-=SO₄^2-+Cl^-，
故答案為：SO₃^2-+ClO^-=SO₄^2-+Cl^-；
（4）正極發生還原反應，氧氣在正極獲得電子，中性條件下生成OH^-，正極電極反應式為：O₂+H₂O+4e^-=4OH^-，
故答案為：O₂+H₂O+4e^-=4OH^-；
（5）用惰性電極電解化合物AlCl₃的水溶液，陰極水放電生成氫氣與OH^-，OH^-再與Al³⁺反應生成Al（OH）₃，陽極Cl^-放電生成Cl₂，該電解池總反應式為：2AlCl₃+6H₂O

電解  .

2Al（OH）₃↓+3H₂↑+3Cl₂↑，
故答案為：2AlCl₃+6H₂O

電解  .

2Al（OH）₃↓+3H₂↑+3Cl₂↑．

點評：本題考查結構性質位置關系應用、熱化學方程式、氧化還原反應、離子方程式、原電池、電解池等，難度中等，側重對化學用語的考查，（5）中注意水放電生成的堿與鋁離子反應生成氫氧化鋁，學生容易根據氫離子放電忽略該反應．