Question

已知X⁺、Y³⁺、Z^-、W^2-是短周期元素X、Y、Z、W形成的離子，甲、乙、丙均是由上述四種離子中的兩種組成的化合物．甲、乙、丙溶于水所得溶液分別呈酸性、堿性和中性．
（1）通常狀況下，Z的單質是一種黃綠色氣體，工業(yè)上常用電解丙的溶液的方法制備該單質，制備反應的化學方程式是______；
（2）甲的化學式是______，乙的化學式可能是______；若將甲的溶液與乙的溶液混合產生沉淀和氣體，則反應的離子方程式是______；
（3）Y單質可用來制造Y-空氣燃料電池，該電池通常以氫氧化鉀溶液為電解質溶液，則正極反應式為______．

Answer 1

解：X⁺、Y³⁺、Z^-、W^2-是短周期元素X、Y、Z、W形成的離子，甲、乙、丙均是由上述四種離子中的兩種組成的化合物．甲、乙、丙溶于水所得溶液分別呈酸性、堿性和中性．依據(jù)題意Z的單質是一種黃綠色氣體，說明Z為Cl₂；丙為氯化鈉，判斷X為Na，得到中性溶液丙的為NaCl，酸性溶液甲是Y³⁺水解，所以甲溶液為AlCl₃，Y為鋁元素；堿性溶液是陰離子水解的原因，所以乙為Na₂S或Na₂O，則推斷出的元素為：X、Na；Y、Al；Z、Cl；W、S或O；甲為AlCl₃；乙為Na₂S或Na₂O；丙為NaCl；
（1）工業(yè)上常用電解氯化鈉的溶液的方法制備該單質，制備反應的化學方程式：2NaCl+2H₂O2NaOH+H₂↑+Cl₂↑；故答案為：2NaCl+2H₂O2NaOH+H₂↑+Cl₂↑；
（2）甲的化學式為：AlCl₃ ； 乙化學式為：Na₂S或Na₂O；甲的溶液與乙的溶液混合產生沉淀和氣體則一定是氯化鋁和硫化鈉發(fā)生雙水解反應，反應的離子方程式為：2Al³⁺+3S^2-+6H₂O═2Al（OH）₃↓+3H₂S↑；故答案為：AlCl₃；Na₂S或Na₂O；2Al³⁺+3S^2-+6H₂O═2Al（OH）₃↓+3H₂S↑；
（3）Y為Al單質可用來制造Al-空氣燃料電池，該電池通常以氫氧化鉀溶液為電解質溶液，負極是鋁失電子發(fā)生氧化反應，正極是氧氣得到電子發(fā)生還原反應，反應式：O₂+2H₂O+4e^-→4OH^-
故答案為：O₂+2H₂O+4e^-→4OH^-
分析：依據(jù)題意Z的單質是一種黃綠色氣體，說明Z為Cl₂；丙為氯化鈉，判斷X為Na，甲、乙、丙均是由上述四種離子中的兩種組成的化合物．甲、乙、丙溶于水所得溶液分別呈酸性、堿性和中性．得到中性溶液丙的為NaCl，酸性溶液甲是Y³⁺水解，所以甲溶液為AlCl₃，Y為鋁元素；堿性溶液是陰離子水解的原因，所以乙為Na₂S，依據(jù)判斷出的元素和物質進行分析回答問題；
點評：本題考查無機物質的性質應用和推斷方法，原子結構和離子結構的特征應用，主要考查鹽類水解判斷溶液酸堿性的應用，雙水解反應，原電池原理、電解原理等知識的綜合運用．