Question

6．有關(guān)元素X、Y、Z、D、E的信息如下：

元素	有關(guān)信息
X	元素主要化合價(jià)-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?zhǔn)字��?/td>
D	最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物能電離出電子數(shù)相等的陰、陽(yáng)離子
E	單質(zhì)是生活中的常見(jiàn)金屬，其制品在潮濕空氣中易被腐蝕或損壞

請(qǐng)回答下列問(wèn)題（用化學(xué)用語(yǔ)表示）：
（1）X的一種氫化物可用于實(shí)驗(yàn)室制取X的單質(zhì)，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為2H₂O₂ $\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
（2）比較Y與Z的氫化物的穩(wěn)定性HCl＞H₂S（用化學(xué)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(shuō)法中正確的是②③（填序號(hào)）
①通常實(shí)驗(yàn)室配制EY₃溶液時(shí)，可直接用水溶解EY₃固體
②EY₂不能通過(guò)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(dǎo)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(jià)氧化物為無(wú)色液體，當(dāng)0.25mol該物質(zhì)與一定量的水混合得到一種稀溶液時(shí)，放出Q kJ的熱量．寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式Cl₂O₇（l）+H₂O（l）═2HClO₄（aq）△H=-4QkJ/mol．
（5）寫出E在潮濕的空氣中發(fā)生腐蝕時(shí)正極上的電極反應(yīng)式O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-．

Answer 1

分析 X元素主要化合價(jià)-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?zhǔn)字�一，則Z為硫元素；D元素最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物能電離出電子數(shù)相等的陰、陽(yáng)離子，D為Na元素；E元素單質(zhì)是生活中的常見(jiàn)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(shí)驗(yàn)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(qiáng)，非金屬性越強(qiáng)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(yīng)加鹽酸，抑制其水解；
②鐵與氯氣反應(yīng)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(fù)極，石墨為正極，電子由負(fù)極流出沿導(dǎo)線流向正極；
④電子層結(jié)構(gòu)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(jià)氧化物為Cl₂O₇，為無(wú)色液體，當(dāng)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(yīng)放出熱量為4QkJ，結(jié)合熱化學(xué)方程式書寫原則書寫；
（5）Fe在潮濕的空氣中發(fā)生腐蝕時(shí)，主要發(fā)生吸氧腐蝕，氧氣在正極放電生成氫氧根．

解答 解：X元素主要化合價(jià)-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?zhǔn)字�一，則Z為硫元素；D元素最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物能電離出電子數(shù)相等的陰、陽(yáng)離子，D為Na元素；E元素單質(zhì)是生活中的常見(jiàn)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(shí)驗(yàn)室可以利用H₂O₂分解制備O₂，反應(yīng)方程式為：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑，故答案為：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
（2）非金屬性Cl＞S，非金屬性越強(qiáng)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(yīng)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(fù)極，電子由銅片沿導(dǎo)線流向碳棒，故③正確；
④電子層結(jié)構(gòu)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(cuò)誤；
故答案為：②③；
（4）Y的最高價(jià)氧化物為Cl₂O₇，為無(wú)色液體，當(dāng)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(yīng)的熱化學(xué)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(shí)，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(yīng)式為O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，
故答案為：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-．

點(diǎn)評(píng) 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(xué)方程式書寫、原電池、電解池等，題目較為綜合，是對(duì)學(xué)生綜合能力的考查，題目難度中等．