Question

X、Y、Z、W為按原子序數(shù)由小到大排列的四種短周期元素．已知：①X可分別與Y、W形成X₂Y，X₂Y₂、XW等共價化合物；②Z可分別與Y、W形成Z₂Y、Z₂Y₂、ZW等離子化合物．請回答：
（1）Z₂Y的化學式是

 

．
（2）Z₂Y₂與X₂Y反應的化學方程式是

 

．
（3）如圖所示裝置，兩玻璃管中盛滿滴有酚酞溶液的ZW飽和溶液，C（Ⅰ）、C（Ⅱ）為多孔石墨電極．接通S₁后，C（Ⅰ）附近溶液變紅，兩玻璃管中有氣體生成，則電解的總反應式為

 

．一段時間后（兩玻璃管中液面未脫離電極），斷開S₁，接通S₂，電流表的指針發(fā)生偏轉．此時：C（Ⅰ）的電極名稱是

 

（填寫正極或負極）；C（Ⅱ）的電極反應式是

 

．

Answer 1

考點：位置結構性質的相互關系應用,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：X、Y、Z、W為按原子序數(shù)由小到大排列的四種短周期元素，X可分別與Y、W形成X₂Y，X₂Y₂、XW等共價化合物，這幾種元素為非金屬元素，Z可分別與Y、W形成Z₂Y、Z₂Y₂、ZW等離子化合物，則Z為金屬元素，能形成Z₂Y₂型離子化合物，則為過氧化鈉，所以Z是Na元素，Y是O元素，能形成X₂Y，X₂Y₂型共價化合物，則X為H元素，能形成ZW和XW型化合物，W的原子序數(shù)大于Z，所以W為Cl元素，據(jù)此解答各小題即可．

解答： 解：在短周期元素中，兩元素間形成原子數(shù)之比為2：1、1：1的化合物是H、O間和Na、O間，再根據(jù)X₂Y、X₂Y₂、XW為共價化合物，Z可分別與Y、W形成Z₂Y、Z₂Y₂、ZW等離子化合物，可確定X為H，Y為O，Z為Na，W為Cl，
（1）Z₂Y為氧化鈉，其化學式為Na₂O，故答案為：Na₂O；
（2）過氧化鈉與水反應生成氫氧化鈉與氧氣，化學反應方程式為：2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑，故答案為：2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑；
（3）當接通S₁后，構成了電解氯化鈉溶液的裝置，電解飽和氯化鈉溶液時，陽極上氯離子放電生成氯氣，陰極上氫離子放電生成氫氣，同時陰極附近生成氫氧化鈉，溶液呈堿性，則電池反應式為：2NaCl+2H₂O

電解  .

Cl₂↑+H₂↑+2NaOH，一段時間后，斷開S₁，接通S₂，構成了原電池，C（Ⅰ）應為負極，電極反應式：H₂-2e^-+2OH^-=2H₂O，C（Ⅱ）為正極，其反應式為：Cl₂+2e^-=2Cl^-，故答案為：2NaCl+2H₂O

電解  .

Cl₂↑+H₂↑+2NaOH；負極；Cl₂+2e^-=2Cl^-．

點評：本題考查元素化合物推斷、原電池及電解池等，元素的推斷是解答本題的關鍵，需要學生熟練掌握元素化合物知識，題目難度不大．