Question

某小組在研究前18號(hào)元素時(shí)發(fā)現(xiàn)：依據(jù)不同的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)律，元素周期表有不同的排列形式．如果將它們按原子序數(shù)遞增的順序排列，可形成圖①所示的“蝸�！毙螤�，圖中每個(gè)“．”代表一種元素，其中P點(diǎn)代表氫元素．
（1）X元素在常規(guī)周期表中的位置

 

（填周期和族）．
（2）寫出M與Z兩種元素形成的化合物的電子式

 

．
（3）下列說法正確的是

 

．
a．Z元素對(duì)應(yīng)的氫化物比K元素對(duì)應(yīng)的氫化物沸點(diǎn)高
b．虛線相連的元素處于同一主族
c．K、L、X三種元素的離子半徑大小順序是X³⁺＞L⁺＞K^2-
d．由K、L兩種元素組成的化合物中可能含有共價(jià)鍵
（4）圖②裝置可以模擬鋼鐵的腐蝕，鐵棒一極的電極反應(yīng)式是

 

．若在圖②溶液中滴加少量酚酞溶液并進(jìn)行電解，發(fā)現(xiàn)Fe電極附近溶液變紅，寫出該電解池的離子方程式

 

．
犧牲陽極的陰極保護(hù)法利用的是

 

原理（填“電解池”或“原電池”）．
（5）已知室溫下，X（OH）₃的K_sp或溶解度遠(yuǎn)大于Fe（OH）₃．向濃度均為0.01mol?L^-1的Fe（NO₃）₃和X（NO₃）₃混合溶液中，逐滴加入NaOH溶液．請(qǐng)?jiān)谙铝凶鴺?biāo)不意圖中畫出生成X（OH）₃的物質(zhì)的量與加入NaOH溶液的體積的關(guān)系

Answer 1

考點(diǎn)：位置結(jié)構(gòu)性質(zhì)的相互關(guān)系應(yīng)用,化學(xué)電源新型電池

專題：

分析：（1）X元素是Al元素，據(jù)此判斷Al元素在周期表中的位置；
（2）M是Mg元素、Z是Cl元素，二者通過得失電子生成離子化合物氯化鎂；
（3）a．K為O元素，Z為F元素，其氫化物分子間形成的氫鍵數(shù)目越多，沸點(diǎn)越高；
b．虛線相連的元素處于同一族；
c．電子層數(shù)越多其離子半徑越大，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�。�
d．由K、L兩種元素組成的化合物可能是Na₂O或Na₂O₂，活潑金屬和活潑非金屬元素之間易形成離子鍵，非金屬元素之間易形成共價(jià)鍵；
（4）L是Na、Z是Cl元素，LZ溶液是NaCl溶液，中性條件下，鐵發(fā)生吸氧腐蝕，F(xiàn)e作負(fù)極、C作正極，負(fù)極上Fe失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，若在圖②溶液中滴加少量酚酞溶液并進(jìn)行電解，發(fā)現(xiàn)Fe電極附近溶液變紅，則Fe作陰極、C作陽極，電解氯化鈉溶液得到氫氧化鈉、氯氣和氫氣，犧牲陽極的陰極保護(hù)法利用的原理是原電池原理；
（5）室溫下，Al（OH）₃的Ksp或溶解度遠(yuǎn)大于Fe（OH）₃，向濃度均為0.1mol?L?¹的Fe（NO₃）₃和Al（NO₃）₃混合溶液中，逐滴加入NaOH溶液，NaOH先和Fe（NO₃）₃反應(yīng)生成Fe（OH）₃，當(dāng)鐵離子完全反應(yīng)后，Al（NO₃）₃再和NaOH反應(yīng)生成Al（OH）₃沉淀，但Al元素完全以Al（OH）₃形式存在時(shí)，如果繼續(xù)滴加NaOH溶液，Al（OH）₃轉(zhuǎn)化為NaAlO₂而消失，據(jù)此畫出圖象．

解答： 解：（1）X元素是Al元素，Al原子核外有3個(gè)電子層、最外層電子數(shù)是3，主族元素原子電子層數(shù)與其周期數(shù)相等、最外層電子數(shù)與其族序數(shù)相等，所以Al元素位于第三周期第IIIA族，故答案為：第三周期第IIIA族；
（2）M是Mg元素、Z是Cl元素，二者通過得失電子生成離子化合物氯化鎂，其電子式為，故答案為：；
（3）a．K為O元素，Z為F元素，水、氟化氫分子間均有氫鍵，但是水分子間形成的氫鍵數(shù)目多余HF分子間形成的氫鍵數(shù)目，其氫化物分子間形成的氫鍵數(shù)目越多，沸點(diǎn)越高，所以水的沸點(diǎn)大于氟化氫，故錯(cuò)誤；
b．虛線相連的元素處于同一族，圖中包含主族和零族元素，不全部是主族，故錯(cuò)誤；
c．電子層數(shù)越多其離子半徑越大，電子層結(jié)構(gòu)相同的離子，離子半徑隨著原子序數(shù)增大而減小，所以離子半徑從小到大順序?yàn)閄³⁺＜L⁺＜K²?，故錯(cuò)誤；
d．由K、L兩種元素組成的化合物可能是Na₂O或Na₂O₂，過氧化鈉中存在離子鍵和共價(jià)鍵，故正確；
故答案為：d；
（4）L是Na、Z是Cl元素，LZ溶液是NaCl溶液，中性條件下，鐵發(fā)生吸氧腐蝕，F(xiàn)e作負(fù)極、C作正極，負(fù)極上Fe失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為Fe-2e^-=Fe²⁺，若在圖②溶液中滴加少量酚酞溶液并進(jìn)行電解，發(fā)現(xiàn)Fe電極附近溶液變紅，則Fe作陰極、C作陽極，電解氯化鈉溶液得到氫氧化鈉、氯氣和氫氣，電解方程式為：2Cl^-+2H₂O

通電  .

H₂↑+Cl₂↑+2OH^-，犧牲陽極的陰極保護(hù)法利用的原理是原電池原理，
故答案為：Fe-2e^-=Fe²⁺；2Cl^-+2H₂O

通電  .

H₂↑+Cl₂↑+2OH^-；原電池；
（5）室溫下，Al（OH）₃的Ksp或溶解度遠(yuǎn)大于Fe（OH）₃，向濃度均為0.1mol?L?¹的Fe（NO₃）₃和Al（NO₃）₃混合溶液中，逐滴加入NaOH溶液，NaOH先和Fe（NO₃）₃反應(yīng)生成Fe（OH）₃，當(dāng)鐵離子完全反應(yīng)后，Al（NO₃）₃再和NaOH反應(yīng)生成Al（OH）₃沉淀，但Al元素完全以Al（OH）₃形式存在時(shí)，如果繼續(xù)滴加NaOH溶液，Al（OH）₃轉(zhuǎn)化為NaAlO₂而消失，所以滴加NaOH開始時(shí)沒有氫氧化鋁沉淀生成，當(dāng)鐵離子完全沉淀后再生成氫氧化鋁沉淀，最后氫氧化鋁完全溶解生成偏鋁酸鈉，因?yàn)橄跛徼F和硝酸鋁的濃度相等，則開始時(shí)不產(chǎn)生沉淀、生成氫氧化鋁沉淀、氫氧化鋁沉淀完全溶解需要NaOH的體積之比為3：3：1，所以其圖象為，故答案為：．

點(diǎn)評(píng)：本題考查元素周期表和元素周期律綜合應(yīng)用，側(cè)重考查學(xué)生分析問題、解答問題能力，涉及原子結(jié)構(gòu)、元素周期律、物質(zhì)性質(zhì)、原電池和電解池原理等知識(shí)點(diǎn)，綜合性較強(qiáng)，難點(diǎn)是（5）題圖象畫法，要根據(jù)方程式中各個(gè)物理量之間的關(guān)系式解答，難度中等．