Question

（2010?聊城二模）有关元素X、Y、Z、D、E的信息如下：

元素	有关信息
X	元素主要化合价-2，原子半径为0.0074nm
Y	所在主族序数与所在周期序数之差为4
Z	单质在X的单质中燃烧，产物是造成酸雨的罪魁祸首之一
D	最高价氧化物对应的水化物能电离出电子数相等的阴、阳离子
E	单质是生活中的常见金属，其制品在潮湿空气中易被腐蚀或损坏

请回答下列问题（用化学用语表示）：
（1）X的一种氢化物可用于实验室制取X的单质，其反应的化学方程式为

2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑

．
（2）比较Y与Z的氢化物的稳定性＞（用化学式表示）

HCl＞H₂S

．
（3）E元素与Y元素可形成EY₂和EY₃，两种化合物，则下列说法中正确的是

②③

（填序号）
①通常实验室配制EY₂溶液时，可直接用水溶解EY₃固体
②EY₂不能通过单质直接化合产生
③铜片、碳棒和EY₃溶液组成原电池，电子由铜片沿导线流向碳棒
④Y、Z、D的离子半径大小依次减小
（4）Y的最高价氧化物为无色液体，当0.25mol该物质与一定量的水混合得到一种稀溶液时，放出QkJ的热量．写出该反应的热化学方程式

Cl₂O₇（l）+H2O（l）=HClO₄（aq）△H=-4QkJ/mol

．
（5）写出E在潮湿的空气中发生腐蚀时正极上的电极反应式

O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-

．
（6）氯碱工业上制取气体Y单质的反应时，当电路中通过amol电子时，阴阳两极共产生气体

22.4a

  L（标准状况）．

Answer 1

分析：X元素主要化合价-2，原子半径为0.0074nm，X为氧元素；Y元素所在主族序数与所在周期序数之差为4，Y处于第三周期第ⅦA族或第二周期第ⅥA族，为Cl或O，X为氧元素，故Y为Cl元素；Z元素单质在氧气中燃烧，产物是造成酸雨的罪魁祸首之一，则Z为硫元素；D元素最高价氧化物对应的水化物能电离出电子数相等的阴、阳离子，D为Na元素；E元素单质是生活中的常见金属，其制品在潮湿空气中易被腐蚀或损坏，则E为Fe元素；
（1）实验室在二氧化锰作催化剂条件下分解H₂O₂制备O₂；
（2）同主族自左而右非金属性增强，非金属性越强氢化物越稳定；
（3）E元素与Y元素可形成FeCl₂和FeCl₃，
①铁离子、亚铁离子在溶液中都水解，配制应加盐酸，抑制其水解；
②铁与氯气反应生成FeCl₃，不能直接生成FeCl₂；
③铜片、碳棒和FeCl₃溶液组成原电池，铜为负极，石墨为正极，电子由负极流出沿导线流向正极；
④电子层结构相同核电荷数越大离子半径越小，最外层电子数相同电子层越多离子半径越大；
（4）Y的最高价氧化物为Cl₂O₇，为无色液体，当0.25mol该物质与一定量的水混合得到一种稀溶液，放出QkJ的热量，该为HClO₄溶液，1molCl₂O₇（l）反应放出热量为4QkJ，结合热化学方程式书写原则书写；
（5）Fe在潮湿的空气中发生腐蚀时，主要发生吸氧腐蚀，氧气在正极放电生成氢氧根；
（6）氯碱工业上制取气体Cl₂单质，发生反应为2NaCl+2H₂O

通电  .

H₂↑+Cl₂↑+2NaOH，计算生成氢气、氯气的物质的量，再根据V=nVm计算气体体积．

解答：解：X元素主要化合价-2，原子半径为0.0074nm，X为氧元素；Y元素所在主族序数与所在周期序数之差为4，Y处于第三周期第ⅦA族或第二周期第ⅥA族，为Cl或O，X为氧元素，故Y为Cl元素；Z元素单质在氧气中燃烧，产物是造成酸雨的罪魁祸首之一，则Z为硫元素；D元素最高价氧化物对应的水化物能电离出电子数相等的阴、阳离子，D为Na元素；E元素单质是生活中的常见金属，其制品在潮湿空气中易被腐蚀或损坏，则E为Fe元素；
（1）实验室可以利用H₂O₂分解制备O₂，反应方程式为：2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑，故答案为：2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑；
（2）非金属性Cl＞S，非金属性越强氢化物越稳定，故稳定性：HCl＞H₂S，故答案为：HCl＞H₂S；
（3）E元素与Y元素可形成FeCl₂和FeCl₃，
①铁离子、亚铁离子在溶液中都水解，配制FeCl₂和FeCl₃溶液，一般将FeCl₂和FeCl₃溶解在盐酸溶液中，故①②铁与氯气反应生成FeCl₃，不能直接生成FeCl₂，故②正确；
③铜片、碳棒和FeCl₃溶液组成原电池，铜为负极，电子由铜片沿导线流向碳棒，故③正确；
④电子层结构相同核电荷数越大离子半径越小，最外层电子数相同电子层越多离子半径越大，故离子半径S^2-＞Cl^-＞Na⁺，即Z、Y、D的离子半径大小依次减小，故④错误；
故答案为：②③；
（4）Y的最高价氧化物为Cl₂O₇，为无色液体，当0.25mol该物质与一定量的水混合得到HClO₄稀溶液，放出QkJ的热量，故该反应的热化学方程式为Cl₂O₇（l）+H2O（l）=HClO₄（aq）△H=-4QkJ/mol，
故答案为：Cl₂O₇（l）+H2O（l）=HClO₄（aq）△H=-4QkJ/mol；
（5）Fe在潮湿的空气中发生腐蚀时，主要发生吸氧腐蚀，氧气在正极放电生成氢氧根，正极电极反应式为O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，
故答案为：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-；
（6）氯碱工业上制取气体Cl₂单质，发生反应为2NaCl+2H₂O

通电  .

H₂↑+Cl₂↑+2NaOH，当电路中通过amol电子时，生成氢气为0.5amol，生成氯气为0.5amol，故两极共产生气体amol，体积为amol×22.4L/mol=22.4aL，故答案为：22.4a．

点评：本题考查元素推断、元素周期律、Fe等元素化合物性质、热化学方程式书写、原电池、电解池等，题目较为综合，是对学生综合能力的考查，难度不大．