Question

（每空2分，共16分）短周期元素X、Y、Z、W，原子序数依次增大。常温常压下，只有W的单质为气体。它们的最高氧化物对应的水化物依次为甲、乙、丙、丁。甲、乙、丙是中学化学中的常见物质，其中只有乙难溶于水，且能和甲、丙反应得到澄清溶液。根据以上信息填写下列空白：

⑴画出W的原子结构示意图_________________________________________；

⑵将乙和甲、丙分别反应后得到的溶液混合，观察到的现象是___________________    

___________________     ，两溶液混合时所发生反应的离子方程式为____________________________________________________；

⑶下列事实能证明Z和W非金属性强弱的是（选填序号）__________________________；

A.单质的熔点：Z＞W₂                   B.酸性：丁＞丙        

C.在溶液中：W₂＋H₂Z＝2HW＋Z

D.稳定性：HW＞H₂Z                     E.氢化物水溶液的酸性：HW＞H₂Z     

F.溶解性：丁＞丙

⑷用Y单质和生活中最常用的金属作电极，用导线连接插入甲的溶液中构成原电池，该原电池负极的电极反应式为_______________________________________________       ；

⑸工业上以XW为原料可以进行许多化生产，甲和W₂都是其主要产品。写出工业上以XW为原料生产甲和W₂的化学方程式_______________________________________________

_______________________________________________；若要生产80.0 kg甲物质，至少需要XW______________kg，同时可得W₂_____________m³（标况）。

 

Answer 1

【答案】

⑴  ；⑵产生白色胶状沉淀；   Al³⁺＋3AlO₂^－＋6H₂O＝4Al(OH)₃↓ ；

⑶ B. C. D.                     ⑷ Al－3e^－＋4OH^－＝AlO₂^－＋2H₂O；

⑸ 2NaCl＋2H₂O 2NaOH＋Cl₂↑＋H₂↑          117             22.4

【解析】根据元素的结构及有关性质可知，X、Y、Z、W分别是Na、Al、S、Cl。

（1）氯元素的原子序数为17，所以原子结构示意图是。

（2）乙和甲、丙分别反应后得到的溶液偏铝酸钠和硫酸铝，二者混合生成氢氧化铝沉淀，方程式为Al³⁺＋3AlO₂^－＋6H₂O＝4Al(OH)₃↓。

（3）非金属性的比较规律：

1、由元素原子的氧化性判断：一般情况下，氧化性越强，对应非金属性越强。

2、由单质和酸或者和水的反应程度判断：反应越剧烈，非金属性越强。

3、由对应氢化物的稳定性判断：氢化物越稳定，非金属性越强。

4、由和氢气化合的难易程度判断：化合越容易，非金属性越强。

5、由最高价氧化物对应水化物的酸性来判断：酸性越强，非金属越强。（除氟元素之外）

6、由对应阴离子的还原性判断：还原性越强，对应非金属性越弱。

7、由置换反应判断：强置弱。〔若依据置换反应来说明元素的非金属性强弱，则非金属单质应做氧化剂，非金属单质做还原剂的置换反应不能作为比较非金属性强弱的依据〕

值得注意的是：氟元素没有正价态，故没有氟的含氧酸，所以最高价氧化物对应水合物的酸性最强的是高氯酸，而不是非金属性高于氯的氟元素！故规律5只适用于氟元素之外的非金属元素。

8、按元素周期律，同周期元素由左到右，随核电荷数的增加，非金属性增强；同主族元素由上到下，随核电荷数的增加，非金属性减弱。

据此可知选项BCD正确。

（4）生活中最常见的金属是铁，由于铝的活泼性强于铁的，且能和氢氧化钠反应，所以铝是负极，铁是正极，负极反应式为 Al－3e^－＋4OH^－＝AlO₂^－＋2H₂O。

（5）惰性电极电解硫化钠溶液的方程式为2NaCl＋2H₂O 2NaOH＋Cl₂↑＋H₂↑ 80.0kg氢氧化钠是80000g÷40g/mol＝2000mol。所以需要氯化钠是2000mol，质量是117kg。同时生成氯气是1000mol，其标准状况下的体积是22.4m³.