Question

20．（1）元素周期表中第三周期元素中氧化性最強(qiáng)的簡單陽離子是Al³⁺．
（2）已知M₂O_n²ˉ可與R²ˉ作用，R²ˉ被氧化為R的單質(zhì)，M₂O_n²ˉ的還原產(chǎn)物中，M為+3價，又知c（M₂O_n²ˉ）=0.3mol/L的溶液100mL可與c（R²ˉ）=0.6mol/L的溶液150mL恰好完全反應(yīng)，則n值為7．
（3）某同學(xué)將SO₂通入到BaCl₂溶液中，出現(xiàn)了異�，F(xiàn)象，看到了明顯的白色沉淀，為探究該白色沉淀的成分，他設(shè)計了如下實(shí)驗流程：

則試劑A的化學(xué)式為HCl．實(shí)驗表明，小剛加入試劑A后，白色沉淀未見溶解，則該白色沉淀的成分是BaSO₄（填化學(xué)式），試推測產(chǎn)生該白色沉淀的離子方程式是2SO₂+2Ba²⁺+O₂+2H₂O═2BaSO₄↓+4H⁺．
（4）納米級Cu₂O具有優(yōu)良的催化性能，制取Cu₂O的方法有：
①加熱條件下用液態(tài)肼（N₂H₄）還原新制Cu（OH）₂制備納米級Cu₂O，同時放出N₂．該制法的化學(xué)方程式為4Cu（OH）₂+N₂H₄═2Cu₂O+N₂↑+6H₂O．
②用陰離子交換膜控制電解液中OH^-的濃度制備納米Cu₂O，電解反應(yīng)為2Cu+H₂O  $\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$ Cu₂O+H₂↑，如圖所示．該電解池的陽極反應(yīng)式為2Cu-2e^-+2OH^-=Cu₂O+H₂O．

Answer 1

分析 （1）同周期中元素原子半徑依次減小，稀有氣體除外，形成的簡單離子，先看電子層，再看核電荷數(shù)分析比較，元素對應(yīng)的單質(zhì)還原性越弱，對應(yīng)離子氧化性越強(qiáng)；
（2）R^2- 被氧化為R單質(zhì)，失去電子，而中M元素的化合價降低，得到電子，結(jié)合電子守恒計算；
（3）實(shí)現(xiàn)固體和液體的分離可以采用過濾的方法；硫酸鋇和鹽酸不反應(yīng)，但是亞硫酸鋇可以和鹽酸反應(yīng)；硫酸鋇是白色不溶于強(qiáng)酸的沉淀，亞硫酸根離子還原性強(qiáng)，容易被氧化為硫酸根離子；
（4）①根據(jù)“液態(tài)肼（N₂H₄）還原新制Cu（OH）₂來制備納米級Cu₂O，同時放出N₂”來書寫化學(xué)方程式；
②在電解池的陽極發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)．

解答 解：（1）同周期中元素原子半徑依次減小，稀有氣體除外，形成的簡單離子，先看電子層，再看核電荷數(shù)，第三周期元素中形成簡單的陰離子為P^3-、S^2-、Cl^-，電子層數(shù)相同，核電荷數(shù)越大，半徑越小，元素對應(yīng)的單質(zhì)還原性越弱，對應(yīng)離子氧化性越強(qiáng)，所以最強(qiáng)的是鋁離子，
故答案為：Al³⁺；
（2）R^2- 被氧化為R單質(zhì)，失去電子，而中M元素的化合價降低，得到電子，M₂O_n^2-的還原產(chǎn)物中，M為+3價，
設(shè)M₂O_n^2-中M元素的化合價為x，
由電子守恒可知，0.15L×0.6mol/L×（2-0）=0.1L×0.3mol/L×2×（x-3），
解得x=6，
M₂O_n^2-離子中（+6）×2+（-2）×n=-2，
則n=7，
故答案為：7；
（3）實(shí)現(xiàn)固體和液體的分離可以采用過濾的方法，將SO₂通入到BaCl₂溶液中，出現(xiàn)的白色渾濁可能是硫酸鋇還可能是亞硫酸鋇，硫酸鋇和鹽酸不反應(yīng)，但是亞硫酸鋇可以和鹽酸反應(yīng)，溶解，可以用鹽酸來鑒別沉淀成分，硫酸鋇和鹽酸不反應(yīng)，但是亞硫酸鋇可以和鹽酸反應(yīng)，所以白色不溶于鹽酸的沉淀物是硫酸鋇，硫酸鋇沉淀的生成和亞硫酸根離子的不穩(wěn)定性有關(guān)，即2SO₂+2Ba²⁺+O₂+2H₂O═2BaSO₄↓+4H⁺，
故答案為：過濾；HCl；BaSO₄；2SO₂+2Ba²⁺+O₂+2H₂O═2BaSO₄↓+4H⁺；
（4）①根據(jù)題目信息：液態(tài)肼（N₂H₄）還原新制Cu（OH）₂來制備納米級Cu₂O，同時放出N₂，得出化學(xué)方程式為：4Cu（OH）₂+N₂H₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Cu₂O+N₂↑+6H₂O，
故答案為：4Cu（OH）₂+N₂H₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Cu₂O+N₂↑+6H₂O；
②在電解池中，當(dāng)陽極是活潑電極時，該電機(jī)本身發(fā)生失電子得還原反應(yīng)，在堿性環(huán)境下，金屬銅失去電子的電極反應(yīng)為2Cu-2e^-+2OH^-=Cu₂O+H₂O，
故答案為：2Cu-2e^-+2OH^-=Cu₂O+H₂O．

點(diǎn)評 本題考查學(xué)生二氧化硫的以及含硫元素的鹽的性質(zhì)知識，原電池和電解池原理的理解應(yīng)用，可以根據(jù)所學(xué)知識來回答，題目難度中等．