Question

【題目】四種短周期元素在周期表中的相對(duì)位置如下表所示，其中Z原子最外層電子數(shù)是其電子層數(shù)的2 倍。元素M與Z同周期，且原子半徑是同周期中最大的。元素R是第四周期的過渡元素；R有甲、乙兩種常見氫氧化物，其中甲在常溫下置于空氣中，會(huì)由白色變?yōu)榛揖G色，最后變?yōu)榧t褐色的乙。

X	Y
	Z	W

請(qǐng)按要求回答下列問題：

(1)X的單質(zhì)的電子式：_________；W最高價(jià)氧化物的水化物的化學(xué)式：________________。

(2)M、Z、W分別形成的簡(jiǎn)單離子的半徑由大到小順序?yàn)椋ㄌ铍x子符號(hào)）__________；寫一個(gè)能說明元素W比元素Z的非金屬性強(qiáng)的化學(xué)方程式：____________________。

(3)甲變?yōu)橐业幕瘜W(xué)方程式為_______________________。

(4)常溫下，當(dāng)用200mL 1mol·L-1的MOH溶液吸收4.48L（已折算為標(biāo)準(zhǔn)狀況）ZY2時(shí)，所得溶液的主要溶質(zhì)(填化學(xué)式)為___________；此時(shí)溶液pH<7，則其中含Z元素的幾種粒子(忽略ZY2)的濃度由大到小的順序?yàn)?/span>___________________________。

(5) 工業(yè)上用電化學(xué)法治理酸性廢液中的XY3-的原理如圖示，其陰極的反應(yīng)式為_______________。

Answer 1

【答案】 HClO4 S2->Cl->Na+ H2S+Cl2=S2↓+HCl 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 NaHSO3 c(HSO3-)>c(SO32-)>c(H2SO3) 2NO3-+12H++10e-=N2↑+6H2O

【解析】Z原子最外層電子數(shù)是其電子層數(shù)的2倍，則Z為S元素；根據(jù)四種短周期元素在周期表中的相對(duì)位置，W為Cl元素，Y為O元素，X為N元素；元素M與Z同周期，且原子半徑是同周期中最大的，M為Na元素。元素R是第四周期的過渡元素；R有甲、乙兩種常見氫氧化物，其中甲在常溫下置于空氣中，會(huì)由白色變?yōu)榛揖G色，最后變?yōu)榧t褐色的乙，則R為Fe元素，且甲為氫氧化亞鐵，乙為氫氧化鐵。

(1)氮?dú)獾碾娮邮綖?/span>；氯元素的最高價(jià)氧化物的水化物的化學(xué)式為，故答案為：；HClO4 ；

(2)離子的電子層越多，離子半徑越大，電子層數(shù)相同時(shí)，核電荷數(shù)越大，離子半徑越小，M、Z、W分別形成的簡(jiǎn)單離子的半徑由大到小順序?yàn)?/span>S2->Cl->Na+；氯氣能夠?qū)⒘蚧瘹溲趸�生成硫單質(zhì)，說明元素氯比元素硫的非金屬性強(qiáng)，故答案為：S2->Cl->Na+；H2S+Cl2=S2↓+HCl；

(3)氫氧化亞鐵變?yōu)闅溲趸�鐵的化學(xué)方程式為4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3，故答案為：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3；

(4) 200mL 1mol·L-1的NaOH溶液中含有0.2molNaOH，標(biāo)準(zhǔn)狀況下，4.48LSO2的物質(zhì)的量為=0.2mol，等物質(zhì)的量的氫氧化鈉和二氧化硫反應(yīng)生成NaHSO3；此時(shí)溶液pH<7，說明電離程度大于水解程度，則其中含S元素的幾種粒子的濃度由大到小的順序?yàn)?/span>c(HSO3-)>c(SO32-)>c(H2SO3)，故答案為：NaHSO3 ；c(HSO3-)>c(SO32-)>c(H2SO3)；

(5)由圖示知在Ag-Pt電極上NO3-發(fā)生還原反應(yīng)，因此Ag-Pt電極為陰極，在陰極反應(yīng)是NO3-得電子發(fā)生還原反應(yīng)生成N2，利用電荷守恒與原子守恒知有H2O參與反應(yīng)且有水生成，所以陰極上發(fā)生的電極反應(yīng)式為：2NO3-+12H++10e-=N2+6H2O，故答案為：2NO3-+10e-+12H+=6H2O+N2↑。