Question

6．請(qǐng)根據(jù)H、O、Na、Si、S、Cl、Fe、Cu八種元素及其化合物，并用化學(xué)用語回答下列問題：
（1）寫出元素O的離子結(jié)構(gòu)示意圖．
（2）寫出元素Na與S形成化合物的電子式是．
（3）寫出元素O、Na、S的離子半徑由大到小的順序?yàn)閞（S^2-）＞r（O^2-）＞r（Na⁺）．
（4）寫出元素Si、S、Cl最高價(jià)氧化物由強(qiáng)到弱的順序?yàn)镠ClO₄＞H₂SO₄＞H₂SiO₃．
（5）由上述部分元素組成的物質(zhì)間，在一定條件下，可以發(fā)生如圖1所示的變化，其中A是一種淡黃色的固體，請(qǐng)回答：
①寫出固體A與液體X反應(yīng)的離子方程式2Na₂O₂+2H₂O═4Na⁺+OH^-+O₂↑．
②Y是一種形成酸雨氣體．可用溶液B吸收，當(dāng)B與Y物質(zhì)的量之比為1：1且恰好完全反應(yīng)時(shí)，所得溶液D．已知溶液D顯酸性，則D溶液中各種離子濃度由大到小的順序?yàn)閏（Na⁺）＞c（HSO₃^-）＞c（H⁺）＞c（SO₃^2-）＞c（OH^-）．
（6）某反應(yīng)中反應(yīng)物與生成物有FeCl₂、FeCl₃、CuCl₂、Cu．上述反應(yīng)設(shè)計(jì)成的原電池如圖甲所示，設(shè)計(jì)成的電解池如圖乙所示，乙燒杯中金屬陽離子的物質(zhì)的量與電子轉(zhuǎn)移的物質(zhì)的量的變化關(guān)系如圖丙．
①圖中X溶液是FeCl₃和FeCl₂；
②原電池工作時(shí)，鹽橋中的K⁺（選填“K⁺”或“Cl^-”）不斷進(jìn)入X溶液中
③圖丙中的②線是Fe²⁺的變化．
④當(dāng)電子轉(zhuǎn)移2mol時(shí)，向乙燒杯中加入2.8L5mol•L^-1NaOH溶液才能使有的金屬陽離子沉淀完全．

Answer 1

分析 （1）氧離子核內(nèi)有8個(gè)質(zhì)子，核外有兩個(gè)電子層，分別容納2，8個(gè)電子
（2）硫化鈉中存在鈉離子和硫離子，鈉離子直接用離子符號(hào)表示，硫離子需要標(biāo)出最外層電子及所帶電荷；
（3）電子層結(jié)構(gòu)相同的離子，離子半徑隨著原子序數(shù)增大而減��；電子層不同的離子半徑隨電子層數(shù)的增多而增大；
（4）元素的非金屬性越強(qiáng)，對(duì)應(yīng)的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化合物酸性越強(qiáng)，本題要首先判斷元素的非金屬性強(qiáng)弱；
（5）由題干可知：淡黃色固體A是Na₂O₂；液體X是H₂O；氣體Y是SO₂；氣體C則為O₂；溶液D顯酸性是NaHSO₃；
（6）①該反應(yīng)為2FeCl₃+Cu═2FeCl₂+CuCl₂，Cu做負(fù)極，石墨為正極，X為FeCl₃和FeCl₂溶液；
②鹽橋中陽離子向正極移動(dòng)
③根據(jù)轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量和金屬陽離子的物質(zhì)的量的變化確定曲線對(duì)應(yīng)的離子；
④結(jié)合轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量計(jì)算

解答 解：（1）氧離子核內(nèi)有8個(gè)質(zhì)子，核外有兩個(gè)電子層，分別容納2，8個(gè)電子，離子結(jié)構(gòu)示意圖：，故答案為：
（2）Na₂S為離子化合物，鈉離子用離子符號(hào)表示，硫離子標(biāo)出最外層電子，硫化鈉的電子式為：，
故答案為：；
（3）電子層結(jié)構(gòu)相同的離子，離子半徑隨著原子序數(shù)增大而減�。浑娮訉硬煌�的離子半徑隨電子層數(shù)的增多而增大，離子半徑：S^2-＞O^2-＞Na⁺，故答案為：r（S^2-）＞r（O^2-）＞r（Na⁺）；
（4）元素周期表中，同一周期元素從左到右元素的非金屬性逐漸增強(qiáng)，則非金屬性：Cl＞S＞Si，元素的非金屬性越強(qiáng)，對(duì)應(yīng)的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化合物酸性越強(qiáng)，故答案為：HClO₄＞H₂SO₄＞H₂SiO₃；
（5）淡黃色固體A是Na₂O₂；液體X是H₂O；氣體Y是SO₂；氣體C則為O₂；D溶液顯酸性是NaHSO₃．
①過氧化鈉與水反應(yīng)的要拆成離子，故答案為：2Na₂O₂+2H₂O═4Na⁺+OH^-+O₂↑；
②NaHSO₃溶液呈酸性，NaHSO₃溶液中存在亞硫酸氫根的水解與電離，水解導(dǎo)致其呈堿性，電離導(dǎo)致其呈酸性，據(jù)此分析：電離程度大于水解程度；故離子濃度大小為：c（Na⁺）＞c（HSO₃^-）＞c（H⁺）＞c（SO₃^2-）＞c（OH^-），故答案為：c（Na⁺）＞c（HSO₃^-）＞c（H⁺）＞c（SO₃^2-）＞c（OH^-）；
（6））①據(jù)反應(yīng)物和生成物可以確定該反應(yīng)為2FeCl₃+Cu═2FeCl₂+CuCl₂，所以X為FeCl₃和FeCl₂溶液，
故答案為：FeCl₃和FeCl₂；
②Cu做負(fù)極，石墨作正極，鹽橋中陽離子向正極移動(dòng)，則K⁺不斷移向正極即進(jìn)入X溶液中，
故答案為：K⁺；
③根據(jù)丙圖可知溶液中有三種金屬陽離子，而根據(jù)X的成分可知X中只有兩種金屬陽離子，說明在電解過程中還有Cu²⁺生成，它的物質(zhì)的量從零逐漸增大，③為Cu²⁺，①表示的金屬離子的物質(zhì)的量正極減少，則為Fe³⁺，所以②為Fe²⁺，
故答案為：Fe²⁺；
④當(dāng)電子轉(zhuǎn)移為2mol時(shí)，溶液中有Fe³⁺ 2mol，F(xiàn)e²⁺ 3mol，Cu²⁺為1mol，所以需要加入NaOH溶液14mol，所以NaOH溶液等體積為14mol÷5mol•L^-1=2.8L，
故答案為：2.8．

點(diǎn)評(píng) 本題綜合考查了物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)、電解質(zhì)溶液、原電池和電解原理相關(guān)知識(shí)，綜合性強(qiáng)，難度大，主要考查學(xué)生分析問題的能力，是高考的熱點(diǎn)習(xí)題