Question

某小組在研究前18號(hào)元素時(shí)發(fā)現(xiàn)：依據(jù)不同的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)律，元素周期表有不同的排列形式．如果將它們按原子序數(shù)遞增的順序排列，可形成圖①所示的“蝸�！毙螤�，圖中每個(gè)“?”代表一種元素，其中P點(diǎn)代表氫元素．
（1）K元素在常規(guī)周期表中的位置

 

（填周期和族）．
（2）寫出M與Z兩種元素形成的化合物的電子式

 

．
（3）下列說(shuō)法正確的是

 

a．Y元素對(duì)應(yīng)的氫化物比K元素對(duì)應(yīng)的氫化物更穩(wěn)定
b．虛線相連的元素處于同一族
c．K、L、X三種元素的離子半徑大小順序是X³⁺＞L⁺＞K²?
d．由K、L兩種元素組成的化合物中可能含有非極性共價(jià)鍵
（4）圖②裝置可以模擬鋼鐵的腐蝕，碳棒一極的電極反應(yīng)式是

 

．若在圖②溶液中滴加少量酚酞溶液并進(jìn)行電解，發(fā)現(xiàn)Fe電極附近溶液變紅，請(qǐng)寫出碳棒一極的電極反應(yīng)式

 

．犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法利用的原理是

 

（填“電解池”或“原電池”）．
（5）已知室溫下，X（OH）₃的Ksp或溶解度遠(yuǎn)大于Fe（OH）₃．向濃度均為0.1mol?L?¹的Fe（NO₃）₃和X（NO₃）₃混合溶液中，逐滴加入NaOH溶液．請(qǐng)?jiān)谙铝凶鴺?biāo)示意圖③中畫出生成X（OH）₃的物質(zhì)的量與加入NaOH溶液的體積的關(guān)系

Answer 1

考點(diǎn)：元素周期律和元素周期表的綜合應(yīng)用

專題：元素周期律與元素周期表專題

分析：（1）K元素是O元素，O原子核外有2個(gè)電子層、最外層電子數(shù)是6，主族元素原子電子層數(shù)與其周期數(shù)相等、最外層電子數(shù)與其族序數(shù)相等，據(jù)此判斷O元素在周期表中的位置；
（2）M是Mg元素、Z是Cl元素，二者通過(guò)得失電子生成離子化合物氯化鎂；
（3）a．元素的非金屬性越強(qiáng)，其氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定；
b．虛線相連的元素處于同一族；
c．電子層數(shù)越多其離子半徑越大，電子層結(jié)構(gòu)相同的離子，離子半徑隨著原子序數(shù)增大而減��；
d．由K、L兩種元素組成的化合物可能是Na₂O或Na₂O₂，活潑金屬和活潑非金屬元素之間易形成離子鍵，非金屬元素之間易形成共價(jià)鍵；
（4）L是Na、Z是Cl元素，LZ溶液是NaCl溶液，中性條件下，鐵發(fā)生吸氧腐蝕，F(xiàn)e作負(fù)極、C作正極，正極上氧氣得電子發(fā)生還原反應(yīng)，若在圖②溶液中滴加少量酚酞溶液并進(jìn)行電解，發(fā)現(xiàn)Fe電極附近溶液變紅，則Fe作陰極、C作陽(yáng)極，陽(yáng)極上氯離子放電生成氯氣，犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法利用的原理是原電池原理；
（5）室溫下，Al（OH）₃的Ksp或溶解度遠(yuǎn)大于Fe（OH）₃，向濃度均為0.1mol?L?¹的Fe（NO₃）₃和Al（NO₃）₃混合溶液中，逐滴加入NaOH溶液，NaOH先和Fe（NO₃）₃反應(yīng)生成Fe（OH）₃，當(dāng)鐵離子完全反應(yīng)后，Al（NO₃）₃再和NaOH反應(yīng)生成Al（OH）₃沉淀，但Al元素完全以Al（OH）₃形式存在時(shí)，如果繼續(xù)滴加NaOH溶液，Al（OH）₃轉(zhuǎn)化為NaAlO₂而消失，據(jù)此畫出圖象．

解答： 解：（1）K元素是O元素，O原子核外有2個(gè)電子層、最外層電子數(shù)是6，主族元素原子電子層數(shù)與其周期數(shù)相等、最外層電子數(shù)與其族序數(shù)相等，所以O(shè)元素位于第二周期第VIA族，故答案為：第二周期第VIA族；
（2）M是Mg元素、Z是Cl元素，二者通過(guò)得失電子生成離子化合物氯化鎂，其電子式為，
故答案為：；
（3）a．元素的非金屬性越強(qiáng)，其氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定，非金屬性Y＜K，所以Y元素對(duì)應(yīng)的氫化物不如K元素對(duì)應(yīng)的氫化物更穩(wěn)定，故錯(cuò)誤；
b．虛線相連的元素處于同一族，且離中心越遠(yuǎn)，其原子半徑越大，故正確；
c．電子層數(shù)越多其離子半徑越大，電子層結(jié)構(gòu)相同的離子，離子半徑隨著原子序數(shù)增大而減小，所以離子半徑從小到大順序?yàn)閄³⁺＜L⁺＜K²?，故錯(cuò)誤；
d．由K、L兩種元素組成的化合物可能是Na₂O或Na₂O₂，過(guò)氧化鈉中存在離子鍵和共價(jià)鍵，故正確；
故選bd；
（4）L是Na、Z是Cl元素，LZ溶液是NaCl溶液，中性條件下，鐵發(fā)生吸氧腐蝕，F(xiàn)e作負(fù)極、C作正極，正極上氧氣得電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-，若在圖②溶液中滴加少量酚酞溶液并進(jìn)行電解，發(fā)現(xiàn)Fe電極附近溶液變紅，則Fe作陰極、C作陽(yáng)極，陽(yáng)極上氯離子放電生成氯氣，電極反應(yīng)式為2Cl^--2e^-=Cl₂↑，犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法利用的原理是原電池原理，
故答案為：O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-；2Cl^--2e^-=Cl₂↑；原電池；
（5）室溫下，Al（OH）₃的Ksp或溶解度遠(yuǎn)大于Fe（OH）₃，向濃度均為0.1mol?L?¹的Fe（NO₃）₃和Al（NO₃）₃混合溶液中，逐滴加入NaOH溶液，NaOH先和Fe（NO₃）₃反應(yīng)生成Fe（OH）₃，當(dāng)鐵離子完全反應(yīng)后，Al（NO₃）₃再和NaOH反應(yīng)生成Al（OH）₃沉淀，但Al元素完全以Al（OH）₃形式存在時(shí)，如果繼續(xù)滴加NaOH溶液，Al（OH）₃轉(zhuǎn)化為NaAlO₂而消失，所以滴加NaOH開始時(shí)沒(méi)有氫氧化鋁沉淀生成，當(dāng)鐵離子完全沉淀后再生成氫氧化鋁沉淀，最后氫氧化鋁完全溶解生成偏鋁酸鈉，因?yàn)橄跛徼F和硝酸鋁的濃度相等，則開始時(shí)不產(chǎn)生沉淀、生成氫氧化鋁沉淀、氫氧化鋁沉淀完全溶解需要NaOH的體積之比為3：3：1，所以其圖象為，故答案為：．

點(diǎn)評(píng)：本題考查元素周期表和元素周期律綜合應(yīng)用，側(cè)重考查學(xué)生分析問(wèn)題、解答問(wèn)題能力，涉及原子結(jié)構(gòu)、元素周期律、物質(zhì)性質(zhì)、原電池和電解池原理等知識(shí)點(diǎn)，綜合性較強(qiáng)，難點(diǎn)是（5）題圖象畫法，要根據(jù)方程式中各個(gè)物理量之間的關(guān)系式解答，難度中等．