Question

17．X、Y是短周期元素，且X的原子序數(shù)比Y大4．請?zhí)羁眨?br />I．若X是金屬元素，Y是非金屬元素，化合物XY是優(yōu)質(zhì)的耐高溫材料．
（1）元素Y在元素周期表的位置為第二周期VIA族．
（2）粉末狀X是制造煙花的重要原料之一，生產(chǎn)粉末狀X時，將X蒸氣在某種氣體中冷卻．下列可作為冷卻氣體的是C．
A．空氣      B．氮?dú)?nbsp;     C．氬氣      D．二氧化碳
II．若X、Y同為第三周期元素，Y的離子半徑在該周期離子中最�。�
（3）乙烯與X單質(zhì)反應(yīng)的反應(yīng)類型為加成反應(yīng)．
（4）廣西治理龍江河鎘（Cd²⁺）污染時，先向河中投入沉淀劑將Cd²⁺轉(zhuǎn)化為難溶物，再投入X、Y形成的一種常見化合物，該化合物的作用是氯化鋁溶于水發(fā)生水解Al³⁺+3H₂O?Al（OH）₃+3H⁺，生成氫氧化鋁膠體，吸附Cd的難溶物而沉淀，消除隔的污染（用必要的離子方程式和文字解釋）．
Ⅲ．若X是短周期最活潑的金屬元素．
（5）對于0.1mol•L^-1 X₂CO₃溶液，說法正確的是D
A．升高溫度，溶液的pH降低
B．c（X⁺）=2c（CO₃^2-）+c（HCO₃^-）+c（H₂CO₃）
C．c（X⁺）+c（H⁺）=2c（CO₃^2-）+2c（HCO₃^-）+c（OH^-）
D．c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（HCO₃^-）＞c（H⁺）
（6）Y₂H₄、O₂與XOH溶液組成的電池，其負(fù)極的電極反應(yīng)式（已知：Y₂H₄可以和O₂反應(yīng)生成Y₂和H₂O）為N₂H₄+4OH^-+4e^-=N₂+4H₂O．該電池中OH^-移向負(fù)極．
（7）25℃時，往a mol•L^-1 YH₃的水溶液（甲）中滴加0.01mol•L^-1H₂SO₄溶液（乙），滴加過程中溶液的導(dǎo)電能力增強(qiáng)（填“增強(qiáng)”、“減弱”或“不變”），當(dāng)甲與乙等體積混合后，溶液呈中性（設(shè)溫度不變），甲中溶質(zhì)的電離常數(shù)K_b=$\frac{2}{a-0.02}$×10^-9（用含a的代數(shù)式表示）．

Answer 1

分析 I．若X是金屬元素，Y是非金屬元素，化合物XY是優(yōu)質(zhì)的耐高溫材料，則X為Mg、Y為O；
II．若X、Y同為第三周期元素，Y的離子半徑在該周期離子中最小，Y為Al，則X為Cl元素，
（3）乙烯含有碳碳雙鍵，與氯氣發(fā)生加成反應(yīng)；
（4）氯化鋁水解生成氫氧化鋁膠體，吸附Cd的難溶物而沉淀；
Ⅲ．若X是短周期最活潑的金屬元素，應(yīng)為Na元素，
（5）A．碳酸根離子水解溶液顯堿性，碳酸根離子水解過程是吸熱反應(yīng)，升溫平衡正向進(jìn)行；
B．依據(jù)溶液中物料守恒分析判斷，n（Na）=2n（c）；
C．溶液中存在電荷守恒分析，陽離子和陰離子所帶電荷數(shù)相同；
D．碳酸鈉水解顯堿性，以第一步水解為主；
（6）N₂H₄、O₂與NaOH溶液組成的電池，負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，N₂H₄在負(fù)極失去電子，生成氮?dú)馀c水；原電池電解質(zhì)溶液中陰離子向負(fù)極移動，陽離子向正極移動；
（7）一水合氨與硫酸反應(yīng)生成硫酸銨，溶液中離子濃度增大；等體積混合后溶液呈中性，則溶液中c（H⁺）=c（OH^-）=10^-7mol/L，硫酸根為0.005mol/L，根據(jù)電荷守恒計算c（NH₄⁺），再根據(jù)物料守恒（N元素守恒）計算溶液中c（NH₃．H₂O），代入K_b=$\frac{c（N{{H}_{4}}^{+}）•c（O{H}^{-}）}{c（N{H}_{3}•{H}_{2}O）}$計算．

解答 解：X、Y是短周期元素，且X的原子序數(shù)比Y大4．I．若X是金屬元素，Y是非金屬元素，化合物XY是優(yōu)質(zhì)的耐高溫材料，則X為Mg、Y為O．
（1）元素Y為氧，在元素周期表的位置為：第二周期VIA族，故答案為：第二周期VIA族；
（2）氧氣、二氧化碳、氮?dú)舛寄芘cMg蒸氣反應(yīng)，可以用氬氣作為冷卻氣體，故答案為：C；
II．若X、Y同為第三周期元素，Y的離子半徑在該周期離子中最小，Y為Al，則X為Cl元素，
（3）乙烯含有碳碳雙鍵，與氯氣發(fā)生加成反應(yīng)，故答案為：加成反應(yīng)；
（4）氯化鋁溶于水發(fā)生水解Al³⁺+3H₂O?Al（OH）₃+3H⁺，生成氫氧化鋁膠體，吸附Cd的難溶物而沉淀，消除隔的污染，
故答案為：氯化鋁溶于水發(fā)生水解Al³⁺+3H₂O?Al（OH）₃+3H⁺，生成氫氧化鋁膠體，吸附Cd的難溶物而沉淀，消除隔的污染；
Ⅲ．若X是短周期最活潑的金屬元素，應(yīng)為Na元素，
（5）A．碳酸根離子水解溶液顯堿性，碳酸根離子水解過程是吸熱反應(yīng)，升溫平衡正向進(jìn)行，氫氧根離子濃度增大，溶液PH增大，故A錯誤；
B．依據(jù)溶液中物料守恒分析判斷，n（Na）=2n（c），溶液中離子濃度存在c（Na⁺）=2c（CO₃^2-）+2c（HCO₃^-）+2c（H₂CO₃），故B錯誤；
C．溶液中存在電荷守恒分析，陽離子和陰離子所帶電荷數(shù)相同，c（Na⁺）+c（H⁺）=2c（CO₃^2-）+c（HCO₃^-）+c（OH^-），故C錯誤；
D．碳酸鈉水解顯堿性，以第一步水解為主，溶液中離子濃度大小順序為c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（HCO₃^-）＞c（H⁺），故D正確．
故答案為：D；
（6）N₂H₄、O₂與NaOH溶液組成的電池，負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，N₂H₄在負(fù)極失去電子，生成氮?dú)馀c水，負(fù)極電極反應(yīng)式為：N₂H₄+4OH^-+4e^-=N₂+4H₂O；原電池中OH^-移向負(fù)極，
故答案為：N₂H₄+4OH^-+4e^-=N₂+4H₂O；負(fù)；
（7）一水合氨與硫酸反應(yīng)生成硫酸銨，溶液中離子濃度增大，滴加過程中溶液的導(dǎo)電能力增強(qiáng)，
等體積混合后溶液呈中性，則溶液中c（H⁺）=c（OH^-）=10^-7mol/L，硫酸根為0.005mol/L，根據(jù)電荷守恒：c（NH₄⁺）+c（H⁺）=c（OH^-）+2c（SO₄^2-），則c（NH₄⁺）=2c（SO₄^2-）=0.01mol/L，根據(jù)物料守恒（N元素守恒）：c（NH₄⁺）+c（NH₃．H₂O）=0.5a mol/L，則c（NH₃．H₂O）=（0.5a-0.01）mol/L，故電離平衡常數(shù)K_b=$\frac{c（N{{H}_{4}}^{+}）•c（O{H}^{-}）}{c（N{H}_{3}•{H}_{2}O）}$=$\frac{0.01×1{0}^{-7}}{（0.5a-0.01）}$=$\frac{2}{a-0.02}$×10^-9，
故答案為：增強(qiáng)；$\frac{2}{a-0.02}$×10^-9．

點評 本題目綜合性較大，涉及元素化合物推斷、常用化學(xué)用語、鹽類水解、原電池、電解質(zhì)溶液平衡常數(shù)有關(guān)計算等，（7）為易錯點、難點，注意電解質(zhì)溶液導(dǎo)電性與溶液中離子濃度及電荷有關(guān)、注意掌握鹽類水解常數(shù)與酸（堿）電離常數(shù)的關(guān)系．