Question

有關元素X、Y、Z、D、E的信息如下：

元素	有關信息
X	元素主要化合價-2，原子半徑為0.0074nm
Y	所在主族序數(shù)與所在周期序數(shù)之差為4
Z	單質(zhì)在X的單質(zhì)中燃燒，產(chǎn)物是造成酸雨的罪魁禍首之一
D	最高價氧化物對應的水化物能電離出電子數(shù)相等的陰、陽離子
E	單質(zhì)是生活中的常見金屬，其制品在潮濕空氣中易被腐蝕或損壞

請回答下列問題（用化學用語表示）：
（1）X的一種氫化物可用于實驗室制取X的單質(zhì)，其反應的化學方程式為    ．
（2）比較Y與Z的氫化物的穩(wěn)定性＞（用化學式表示）    ．
（3）E元素與Y元素可形成EY₂和EY₃，兩種化合物，則下列說法中正確的是    （填序號）
①通常實驗室配制EY₂溶液時，可直接用水溶解EY₃固體
②EY₂不能通過單質(zhì)直接化合產(chǎn)生
③銅片、碳棒和EY₃溶液組成原電池，電子由銅片沿導線流向碳棒
④Y、Z、D的離子半徑大小依次減小
（4）Y的最高價氧化物為無色液體，當0.25mol該物質(zhì)與一定量的水混合得到一種稀溶液時，放出QkJ的熱量．寫出該反應的熱化學方程式    ．
（5）寫出E在潮濕的空氣中發(fā)生腐蝕時正極上的電極反應式    ．
（6）氯堿工業(yè)上制取氣體Y單質(zhì)的反應時，當電路中通過amol電子時，陰陽兩極共產(chǎn)生氣體      L（標準狀況）．

Answer 1

【答案】分析：X元素主要化合價-2，原子半徑為0.0074nm，X為氧元素；Y元素所在主族序數(shù)與所在周期序數(shù)之差為4，Y處于第三周期第ⅦA族或第二周期第ⅥA族，為Cl或O，X為氧元素，故Y為Cl元素；Z元素單質(zhì)在氧氣中燃燒，產(chǎn)物是造成酸雨的罪魁禍首之一，則Z為硫元素；D元素最高價氧化物對應的水化物能電離出電子數(shù)相等的陰、陽離子，D為Na元素；E元素單質(zhì)是生活中的常見金屬，其制品在潮濕空氣中易被腐蝕或損壞，則E為Fe元素；
（1）實驗室在二氧化錳作催化劑條件下分解H₂O₂制備O₂；
（2）同主族自左而右非金屬性增強，非金屬性越強氫化物越穩(wěn)定；
（3）E元素與Y元素可形成FeCl₂和FeCl₃，
①鐵離子、亞鐵離子在溶液中都水解，配制應加鹽酸，抑制其水解；
②鐵與氯氣反應生成FeCl₃，不能直接生成FeCl₂；
③銅片、碳棒和FeCl₃溶液組成原電池，銅為負極，石墨為正極，電子由負極流出沿導線流向正極；
④電子層結構相同核電荷數(shù)越大離子半徑越小，最外層電子數(shù)相同電子層越多離子半徑越大；
（4）Y的最高價氧化物為Cl₂O₇，為無色液體，當0.25mol該物質(zhì)與一定量的水混合得到一種稀溶液，放出QkJ的熱量，該為HClO₄溶液，1molCl₂O₇（l）反應放出熱量為4QkJ，結合熱化學方程式書寫原則書寫；
（5）Fe在潮濕的空氣中發(fā)生腐蝕時，主要發(fā)生吸氧腐蝕，氧氣在正極放電生成氫氧根；
（6）氯堿工業(yè)上制取氣體Cl₂單質(zhì)，發(fā)生反應為2NaCl+2H₂OH₂↑+Cl₂↑+2NaOH，計算生成氫氣、氯氣的物質(zhì)的量，再根據(jù)V=nVm計算氣體體積．
解答：解：X元素主要化合價-2，原子半徑為0.0074nm，X為氧元素；Y元素所在主族序數(shù)與所在周期序數(shù)之差為4，Y處于第三周期第ⅦA族或第二周期第ⅥA族，為Cl或O，X為氧元素，故Y為Cl元素；Z元素單質(zhì)在氧氣中燃燒，產(chǎn)物是造成酸雨的罪魁禍首之一，則Z為硫元素；D元素最高價氧化物對應的水化物能電離出電子數(shù)相等的陰、陽離子，D為Na元素；E元素單質(zhì)是生活中的常見金屬，其制品在潮濕空氣中易被腐蝕或損壞，則E為Fe元素；
（1）實驗室可以利用H₂O₂分解制備O₂，反應方程式為：2H₂O₂2H₂O+O₂↑，故答案為：2H₂O₂2H₂O+O₂↑；
（2）非金屬性Cl＞S，非金屬性越強氫化物越穩(wěn)定，故穩(wěn)定性：HCl＞H₂S，故答案為：HCl＞H₂S；
（3）E元素與Y元素可形成FeCl₂和FeCl₃，
①鐵離子、亞鐵離子在溶液中都水解，配制FeCl₂和FeCl₃溶液，一般將FeCl₂和FeCl₃溶解在鹽酸溶液中，故①②鐵與氯氣反應生成FeCl₃，不能直接生成FeCl₂，故②正確；
③銅片、碳棒和FeCl₃溶液組成原電池，銅為負極，電子由銅片沿導線流向碳棒，故③正確；
④電子層結構相同核電荷數(shù)越大離子半徑越小，最外層電子數(shù)相同電子層越多離子半徑越大，故離子半徑S^2-＞Cl^-＞Na⁺，即Z、Y、D的離子半徑大小依次減小，故④錯誤；
故答案為：②③；
（4）Y的最高價氧化物為Cl₂O₇，為無色液體，當0.25mol該物質(zhì)與一定量的水混合得到HClO₄稀溶液，放出QkJ的熱量，故該反應的熱化學方程式為Cl₂O₇（l）+H2O（l）=HClO₄（aq）△H=-4QkJ/mol，
故答案為：Cl₂O₇（l）+H2O（l）=HClO₄（aq）△H=-4QkJ/mol；
（5）Fe在潮濕的空氣中發(fā)生腐蝕時，主要發(fā)生吸氧腐蝕，氧氣在正極放電生成氫氧根，正極電極反應式為O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，
故答案為：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-；
（6）氯堿工業(yè)上制取氣體Cl₂單質(zhì)，發(fā)生反應為2NaCl+2H₂OH₂↑+Cl₂↑+2NaOH，當電路中通過amol電子時，生成氫氣為0.5amol，生成氯氣為0.5amol，故兩極共產(chǎn)生氣體amol，體積為amol×22.4L/mol=22.4aL，故答案為：22.4a．
點評：本題考查元素推斷、元素周期律、Fe等元素化合物性質(zhì)、熱化學方程式書寫、原電池、電解池等，題目較為綜合，是對學生綜合能力的考查，難度不大．