Question

X、Y、Z、W為按原子序數(shù)由小到大排列的四種短周期元素．
 已知：①X可分別與Y、W形成X₂Y，X₂Y₂、XW等共價(jià)化合物；
②Z可分別與Y、W形成Z₂Y、Z₂Y₂、ZW等離子化合物．
請(qǐng)回答：
（1）Z₂Y的化學(xué)式是

 

．Z₂Y₂ 的顏色

 

              
（2）Z₂Y₂與X₂Y反應(yīng)的化學(xué)方程式是

 

．
（3）如圖所示裝置，兩玻璃管中盛滿滴有酚酞溶液的ZW飽和溶液，

C（Ⅰ）、C（Ⅱ）為多孔石墨電極． 接通S₁后，C（Ⅰ）附近溶液變紅，兩玻璃管中有氣體生成．電解初期氣體體積比為

 

．檢驗(yàn)C（Ⅰ）產(chǎn)生的氣體的 的方法為

 

                                                                             
一段時(shí)間后（兩玻璃管中液面未脫離電極），斷開S₁，接通S₂，電流表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)．此時(shí)：C（I）的電極名稱是

 

（填寫正極或負(fù)極）；C（II）的電極反應(yīng)式是

 

．
（4）銅屑放入稀硫酸不發(fā)生反應(yīng)，若在稀硫酸中加入X₂Y₂，銅屑可逐漸溶解，該反應(yīng)的離子方程式為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：位置結(jié)構(gòu)性質(zhì)的相互關(guān)系應(yīng)用,原電池和電解池的工作原理

專題：

分析：X、Y、Z、W為按原子序數(shù)由小到大排列的四種短周期元素．
①X可分別與Y、W形成X₂Y，X₂Y₂、XW等共價(jià)化合物；
②Z可分別與Y、W形成Z₂Y、Z₂Y₂、ZW等離子化合物，
短周期主族元素能形成共價(jià)化合物X₂Y、X₂Y₂的為H、O元素，X為正化合價(jià)、Y為負(fù)化合價(jià)，則X是H、Y是O元素；
短周期主族元素能形成離子化合物Z₂Y、Z₂Y₂的元素為Na、O元素，所以Z為Na元素；
Z和W能形成離子化合物且W為-1價(jià)，W原子序數(shù)大于Z，則W為Cl元素；
（1）Z₂Y是氧化鈉，白色固體；Z₂Y₂是過氧化鈉，淡黃色固體；
（2）過氧化鈉和水反應(yīng)生成NaOH和氧氣；
（3）C（Ⅰ）、C（Ⅱ）為多孔石墨電極，接通S₁后，該裝置是電解池，C（Ⅰ）附近溶液變紅，說明C（I）為陰極、C（II）為陽極，
陽極上氯離子放電、陰極上氫離子放電，轉(zhuǎn)移電子相等時(shí)生成氣體的物質(zhì)的量相等，相同條件下，氣體的物質(zhì)的量之比等于其體積之比；
C（Ⅰ）電極上生成氫氣，氫氣的檢驗(yàn)方法是：點(diǎn)燃法；                                         
一段時(shí)間后（兩玻璃管中液面未脫離電極），斷開S₁，接通S₂，該裝置是原電池，C（I）是負(fù)極、C（II）是正極，正極上氯氣得電子生成氯離子；
（4）雙氧水和Cu、稀硫酸反應(yīng)生成硫酸銅、水．

解答： 解：X、Y、Z、W為按原子序數(shù)由小到大排列的四種短周期元素．
①X可分別與Y、W形成X₂Y，X₂Y₂、XW等共價(jià)化合物；
②Z可分別與Y、W形成Z₂Y、Z₂Y₂、ZW等離子化合物，
短周期主族元素能形成共價(jià)化合物X₂Y、X₂Y₂的為H、O元素，X為正化合價(jià)、Y為負(fù)化合價(jià)，則X是H、Y是O元素；
短周期主族元素能形成離子化合物Z₂Y、Z₂Y₂的元素為Na、O元素，所以Z為Na元素；
Z和W能形成離子化合物且W為-1價(jià)，W原子序數(shù)大于Z，則W為Cl元素；
（1）Z₂Y是氧化鈉，化學(xué)式為Na₂O，為白色固體；Z₂Y₂是過氧化鈉，淡黃色固體，
故答案為：Na₂O；淡黃色；
（2）過氧化鈉和水反應(yīng)生成NaOH和氧氣，反應(yīng)方程式為2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑，故答案為：2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑；
（3）C（Ⅰ）、C（Ⅱ）為多孔石墨電極，接通S₁后，該裝置是電解池，C（Ⅰ）附近溶液變紅，說明C（I）為陰極、C（II）為陽極，
陽極上氯離子放電、陰極上氫離子放電，轉(zhuǎn)移電子相等時(shí)生成氣體的物質(zhì)的量相等，相同條件下，氣體的物質(zhì)的量之比等于其體積之比，所以二者體積之比為1：1；
C（Ⅰ）電極上生成氫氣，氫氣的檢驗(yàn)方法是：打開活塞用針筒注射器抽取適量氣體注入管口貼膠布密封的小試管中，撕開膠布用拇指堵住移近酒精燈，松開手指，若聽到爆鳴聲或噗地一聲，則為氫氣；                                         
一段時(shí)間后（兩玻璃管中液面未脫離電極），斷開S₁，接通S₂，該裝置是原電池，C（I）是負(fù)極、C（II）是正極，正極上氯氣得電子生成氯離子，電極反應(yīng)式為Cl₂-2e-=2Cl^-，
故答案為：1：1；打開活塞用針筒注射器抽取適量氣體注入管口貼膠布密封的小試管中，撕開膠布用拇指堵住移近酒精燈，松開手指，若聽到爆鳴聲或噗地一聲，則為氫氣；負(fù)極；Cl₂-2e-=2Cl^-；
（4）雙氧水和Cu、稀硫酸反應(yīng)生成硫酸銅、水，離子方程式為Cu+2H⁺+H₂O₂=Cu²⁺+2H₂O，
故答案為：Cu+2H⁺+H₂O₂=Cu²⁺+2H₂O．

點(diǎn)評(píng)：本題考查位置結(jié)構(gòu)性質(zhì)相互關(guān)系及應(yīng)用，為高考高頻點(diǎn)，涉及原電池和電解池原理、氧化還原反應(yīng)，明確物質(zhì)性質(zhì)及電化學(xué)知識(shí)即可解答，注意Cu不溶于稀硫酸，但加入雙氧水后能溶于稀硫酸．