Question

4．已知A、B、C、D、E 為原子序數(shù)依次增大的五種短周期元素，其中A 與C，B 與D 同主族．A 是原子半徑最小的元素，A₂B₂ 是一種常見(jiàn)的氧化劑．請(qǐng)回答：
（1）D 的單質(zhì)能跟C 的最高價(jià)氧化物的水化物的濃溶液發(fā)生反應(yīng)，生成含D 元素的兩種常見(jiàn)正鹽，這兩種鹽的水溶液均呈堿性．寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式3S+6NaOH（濃）=2 Na₂S+Na₂SO₃+3H₂O．
（2）為驗(yàn)證E₂ 的性質(zhì)，某同學(xué)做了如下實(shí)驗(yàn)：
①讓A₂ 在集滿E₂ 的集氣瓶中燃燒，其現(xiàn)象是安靜燃燒，火焰為蒼白色，瓶口有大量白霧生成．?
②如圖甲，將甲裝置放置在光亮的地方（日光未直射），一段時(shí)間后觀察到量筒內(nèi)壁上有油狀液滴生成，量筒內(nèi)氣體顏色變淺等．該反應(yīng)產(chǎn)物一共有5種．

（3）三室式電滲析法處理含C₂DB₄廢水的原理如圖乙所示，采用惰性電極，ab、cd 均為離子交換膜，在直流電場(chǎng)的作用下，兩膜中間的C⁺和DB₄^2-可通過(guò)離子交換膜，而兩端隔室中離子被阻擋不能進(jìn)入中間隔室．正極區(qū)溶液pH變�。ㄌ睢白兇蟆�、“變小”或“不變”）．該法在處理廢水時(shí)左側(cè)出口可以得到得產(chǎn)品為NaOH．a(chǎn)b 為陽(yáng)（填“陰”或“陽(yáng)”）離子交換膜
（4）用鉑作電極電解1L 含有0.4mol/LCuDB₄和0.2mol/LCE 的混合水溶液，一段時(shí)間后，在一個(gè)電極上得到了0.3molCu，則在另一電極上析出的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積是4.48L．

Answer 1

分析 A、B、C、D、E 為原子序數(shù)依次增大的五種短周期元素，其中A 與C，B 與D 同主族，A 是原子半徑最小的元素，則A是H元素，A₂B₂ 是一種常見(jiàn)的氧化劑，為過(guò)氧化氫，則B為O元素，C原子序數(shù)大于B，所以C是Na、D是S元素，E為短周期且原子序數(shù)大于D，E能形成雙原子分子，為Cl元素；
（1）D 的單質(zhì)能跟C 的最高價(jià)氧化物的水化物的濃溶液發(fā)生反應(yīng)，即S能和NaOH溶液反應(yīng)生成含D 元素的兩種常見(jiàn)正鹽，這兩種鹽的水溶液均呈堿性，為Na₂S、Na₂SO₃；
（2）①氫氣在氯氣中燃燒產(chǎn)生蒼白色火焰，生成的HCl遇水蒸氣生成鹽酸小液滴；
②氯氣和甲烷在光照條件下生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、三氯甲烷和HCl；
（3）三室式電滲析法處理含Na₂SO₄廢水，采用惰性電極，ab、cd 均為離子交換膜，在直流電場(chǎng)的作用下，兩膜中間的Na⁺和SO₄^2-可通過(guò)離子交換膜，而兩端隔室中離子被阻擋不能進(jìn)入中間隔室，正極區(qū)溶液中氫氧根離子放電生成氧氣，同時(shí)生成氫離子，導(dǎo)致氫離子濃度增大；左側(cè)電極上氫離子放電生成氫氣，同時(shí)生成氫氧根離子，導(dǎo)致溶液中c（OH^-）增大，左側(cè)溶液要想得到電中性溶液，中間陽(yáng)離子向左側(cè)移動(dòng)；
（4）用鉑作電極電解1L 含有0.4mol/LCuSO₄和0.2mol/LNaCl 的混合水溶液，該混合溶液中n（Cu ²⁺ ）=0.4mol/L×1L=0.4mol，n（Cl^-）=0.2mol/L×1L=0.2mol，一段時(shí)間后，在一個(gè)電極上得到了0.3molCu＜0.4mol，所以左側(cè)銅離子沒(méi)有完全放電，如果氯離子完全反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子0.2mol×1=0.2mol，根據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒知，還生成氧氣，生成n（O₂）=$\frac{0.3mol×2-0.2mol}{4}$=0.1mol，根據(jù)V=nV_m計(jì)算生成氣體體積．

解答 解：A、B、C、D、E 為原子序數(shù)依次增大的五種短周期元素，其中A 與C，B 與D 同主族，A 是原子半徑最小的元素，則A是H元素，A₂B₂ 是一種常見(jiàn)的氧化劑，為過(guò)氧化氫，則B為O元素，C原子序數(shù)大于B，所以C是Na、D是S元素，E為短周期且原子序數(shù)大于D，E能形成雙原子分子，為Cl元素；
（1）D 的單質(zhì)能跟C 的最高價(jià)氧化物的水化物的濃溶液發(fā)生反應(yīng)，即S能和NaOH溶液反應(yīng)生成含D 元素的兩種常見(jiàn)正鹽，這兩種鹽的水溶液均呈堿性，為Na₂S、Na₂SO₃，反應(yīng)方程式為3S+6NaOH（濃）=2 Na₂S+Na₂SO₃+3H₂O，故答案為：3S+6NaOH（濃）=2 Na₂S+Na₂SO₃+3H₂O；
（2）①氫氣在氯氣中安靜燃燒，且燃燒時(shí)產(chǎn)生蒼白色火焰，生成的HCl遇水蒸氣生成鹽酸小液滴而形成白霧，所以看到的現(xiàn)象是安靜燃燒，火焰為蒼白色，瓶口有大量白霧生成，故答案為：安靜燃燒，火焰為蒼白色，瓶口有大量白霧生成；
②氯氣和甲烷在光照條件下生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、三氯甲烷和HCl，所以產(chǎn)物為5種，
故答案為：5；
（3）三室式電滲析法處理含Na₂SO₄廢水，采用惰性電極，ab、cd 均為離子交換膜，在直流電場(chǎng)的作用下，兩膜中間的Na⁺和SO₄^2-可通過(guò)離子交換膜，而兩端隔室中離子被阻擋不能進(jìn)入中間隔室，正極區(qū)溶液中氫氧根離子放電生成氧氣，同時(shí)生成氫離子，導(dǎo)致氫離子濃度增大，溶液的pH變��；左側(cè)電極上氫離子放電生成氫氣，同時(shí)生成OH^-，溶質(zhì)為NaOH，導(dǎo)致溶液中c（OH^-）增大，左側(cè)溶液要想得到電中性溶液，中間陽(yáng)離子向左側(cè)移動(dòng)，所以離子交換膜為陽(yáng)離子交換膜，
故答案為：變�。籒aOH；陽(yáng)；
（4）用鉑作電極電解1L 含有0.4mol/LCuSO₄和0.2mol/LNaCl 的混合水溶液，該混合溶液中n（Cu ²⁺ ）=0.4mol/L×1L=0.4mol，n（Cl^-）=0.2mol/L×1L=0.2mol，一段時(shí)間后，在一個(gè)電極上得到了0.3molCu＜0.4mol，所以左側(cè)銅離子沒(méi)有完全放電，如果氯離子完全反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子0.2mol×1=0.2mol，根據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒知，還生成氧氣，生成n（O₂）=$\frac{0.3mol×2-0.2mol}{4}$=0.1mol，生成氣體V=nV_m=（$\frac{0.2mol}{2}$+0.1mol）×22.4L/mol=4.48L，
故答案為：4.48L．

點(diǎn)評(píng) 本題考查位置結(jié)構(gòu)性質(zhì)關(guān)系及綜合應(yīng)用，涉及電解原理、氧化還原反應(yīng)等知識(shí)點(diǎn)，正確推斷元素及明確電解原理、物質(zhì)性質(zhì)是解本題關(guān)鍵，注意（2）題易漏掉生成的HCl而導(dǎo)致產(chǎn)物種類判斷產(chǎn)物，注意（3）題離子交換膜名稱的確定，題目難度不大．