Question

已知W、X、Y、Z是原予序數(shù)依次增大的同一短周期元素，其中兩種是金屬元素．Y元素的原予序數(shù)是W的2倍．
（1）Y元素形成的單質(zhì)名稱是

 

（2）化合物XZ溶于硝酸所得的鹽溶液顯酸性，用離子方程式解釋溶液顯酸性的原因

 

（3）Y、Z兩元素可形成多種化合物，其中一種化合物在一定條件下可做氧化劑，請寫出一個該化合物做氧化劑的反應方程式

 

（4）W、Y兩種單質(zhì)在850℃以上反應生成甲，甲與水反應產(chǎn)生可燃性氣體乙，乙分子為直線型．請寫出甲與水反應的化學方程式：

 

．
（5）W-空氣電池能夠提供相當于普通電池10倍的能量，因此它是最有前途的電池技術(shù)．如圖是W-空氣電池放電和充電時的工作示意圖，電池中間的固體電解質(zhì)（含陽離子交換膜）能阻止陰離子、H₂O、N₂、O₂等物質(zhì)通過，防止W和這些物質(zhì)反應．
請回答：電池放電時（圖I），電極a是

 

極，
電池充電時（圖Ⅱ），d電極的電極反應式為

 

．

Answer 1

考點：位置結(jié)構(gòu)性質(zhì)的相互關(guān)系應用,原電池和電解池的工作原理

專題：元素周期律與元素周期表專題,電化學專題

分析：（1）W、X、Y、Z是原予序數(shù)依次增大的同一短周期元素，其中兩種是金屬元素，則W、X為金屬元素，Y元素的原予序數(shù)是W的2倍，則四元素只能處于第二周期，可推知W為Li、X為Be，Y的原子序數(shù)=3×2=6，則Y為C元素；
（2）化合物XZ溶于硝酸，應是BeO與硝酸反應得到Be（NO₃）₂，溶液中Be²⁺離子水解，破壞水的電離平衡，溶液呈酸性；
（3）Y、Z兩元素可形成多種化合物，則Z為O元素，其中一種化合物在一定條件下可做氧化劑，該化合物為CO₂，符合條件的反應為Mg在二氧化碳中燃燒生成MgO與碳等；
（4）W、Y兩種單質(zhì)在850℃以上反應生成甲，甲與水反應產(chǎn)生可燃性氣體乙，乙分子為直線型，則甲為Li₂C₂，乙為C₂H₂，同時生成LiOH；
（5）電池放電時，屬于原電池，電極a為Li電極，發(fā)生氧化反應，為負極；
電池充電時，屬于電解池，相當于原電池的逆過程，d電極應發(fā)生氧化反應，氫氧根離子失去電子生成氧氣與水．

解答： 解：（1）W、X、Y、Z是原予序數(shù)依次增大的同一短周期元素，其中兩種是金屬元素，則W、X為金屬元素，Y元素的原予序數(shù)是W的2倍，則四元素只能處于第二周期，可推知W為Li、X為Be，Y的原子序數(shù)=3×2=6，則Y為C元素，Y元素形成的單質(zhì)是金剛石或石墨等，
故答案為：金剛石或石墨等；
（2）化合物XZ溶于硝酸，應是BeO與硝酸反應得到Be（NO₃）₂，溶液中Be²⁺離子水解：Be²⁺+2H₂O?Be（OH）₂+2H⁺，破壞水的電離平衡，溶液呈酸性，
故答案為：Be²⁺+2H₂O?Be（OH）₂+2H⁺；
（3）Y、Z兩元素可形成多種化合物，則Z為O元素，其中一種化合物在一定條件下可做氧化劑，該化合物為CO₂，符合條件的反應為Mg在二氧化碳中燃燒生成MgO與碳等，該反應方程式為：2Mg+CO₂

點燃  .

2MgO+C，
故答案為：2Mg+CO₂

點燃  .

2MgO+C；
（4）W、Y兩種單質(zhì)在850℃以上反應生成甲，甲與水反應產(chǎn)生可燃性氣體乙，乙分子為直線型，則甲為Li₂C₂，乙為C₂H₂，同時生成LiOH，反應方程式為：Li₂C₂+2H₂O→C₂H₂↑+2LiOH，
故答案為：Li₂C₂+2H₂O→C₂H₂↑+2LiOH；
（5）電池放電時，屬于原電池，電極a為Li電極，發(fā)生氧化反應，為負極；
電池充電時，屬于電解池，相當于原電池的逆過程，d電極應發(fā)生氧化反應，氫氧根離子失去電子生成氧氣與水，電極反應式為：4OH^--4e^-═2H₂O+O₂↑，
故答案為：負；4OH^--4e^-═2H₂O+O₂↑．

點評：本題考查結(jié)構(gòu)性質(zhì)位置關(guān)系應用，涉及元素化合物推斷、原電池、電解、鹽類水解等，（4）為易錯點，中學教材中涉及較少，側(cè)重考查學生對實驗室乙炔制備原理的遷移運用，難度中等．