Question

14．有关元素X、Y、Z、D、E的信息如下

元素	有关信息
X	元素主要化合价为-2，原子半径为0.074nm
Y	所在主族序数与所在周期序数之差为4
Z	原子半径为0.102nm，核外最外层电子数是其电子层数的2倍，其单质在X的单质中燃烧，产生的气体通入品红中，品红褪色．
D	最高价氧化物对应的水化物，是强电解质，能电离出电子数相等的阴、阳离子
E	单质是生活中常见金属，其制品在潮湿空气中易被腐蚀或损坏

请回答下列问题：
（1）X的一种氢化物可用于实验室制取X的单质，其反应的化学方程式为2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_{2}\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
（2）E元素与Y元素可形成EY₂和EY₃两种化合物，下列说法正确的是（填序号）①④．
①保存EY₂溶液时，需向溶液加入少量E单质
②通常实验室配制EY₃溶液时，直接用水溶解EY₃固体即可
③EY₂只能通过置换反应生成，EY₃只能通过化合反应生成
④铜片、碳棒和EY₃溶液组成原电池，电子由铜片沿导线流向碳棒
（3）用电子式表示D₂Z的形成过程：，D₂Z水溶液显碱性，用离子方程式表示其原因S^2-+H₂O?HS^-+OH^-
（4）2009年3月，墨西哥、美国等多国连接暴发甲型H1N1型流感，防控专家表示，含Y消毒剂和过氧化物可防甲型H1N1流感．YO₂是目前国际上公认的第四代高效、无毒的广谱消毒剂，它可由KYO₃在H₂ZO₄存在下与D₂ZO₃反应制得．请写出反应的离子方程式：2ClO₃^-+SO₃^2-+2H⁺=2ClO₂+SO₄^2-+H₂O．
（5）将一定量的Y单质通入一定浓度的苛性钾溶液中，两者恰好完全反应（已知反应过程放热），生成物中
有三种含Y元素的离子，其中两种离子的物质的量（n）与反应时间（t）的变化示意图如图所示．该苛性钾溶液中KOH的质量是16.8g，该反应中转移电子的物质的量是0.21mol．

Answer 1

分析 X元素主要化合价为-2，原子半径为0.074nm，Z原子半径为0.102nm，核外最外层电子数是其电子层数的2倍，其单质在X的单质中燃烧，产生的气体通入品红中，品红褪色，则X为氧元素、Z为硫元素；D最高价氧化物对应的水化物，能电离出电子数相等的阴、阳离子，该物质是NaOH，则D为Na元素；E单质是生活中常见金属，其制品在潮湿空气中易被腐蚀或损坏，则E为Fe元素；Y所在主族序数与所在周期序数之差为4，由（2）中E元素与Y元素可形成EY₂和EY₃两种化合物，则Y为Cl元素，据此解答．

解答 解：X元素主要化合价为-2，原子半径为0.074nm，Z原子半径为0.102nm，核外最外层电子数是其电子层数的2倍，其单质在X的单质中燃烧，产生的气体通入品红中，品红褪色，则X为氧元素、Z为硫元素；D最高价氧化物对应的水化物，能电离出电子数相等的阴、阳离子，该物质是NaOH，则D为Na元素；E单质是生活中常见金属，其制品在潮湿空气中易被腐蚀或损坏，则E为Fe元素；Y所在主族序数与所在周期序数之差为4，由（2）中E元素与Y元素可形成EY₂和EY₃两种化合物，则Y为Cl元素．
（1）氧元素的一种氢化物可用于实验室制取氧气，应是过氧化氢分解生成水与氧气，其反应的化学方程式为：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_{2}\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑，
故答案为：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_{2}\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
（2）①亚铁离子易被氧化，保存FeCl₂溶液时，需向溶液中加入少量Fe单质，防止亚铁离子被氧化，故①正确；
②铁离子容易发生水解，配制FeCl₃溶液时应溶解在盐酸中，故②错误；
③FeCl₂可以由铁与氯化铁化合得到，FeCl₃可以通过氯化钡与硫酸铁发生复分解反应得到，故③错误；
④铜片、碳棒和FeCl₃溶液组成原电池，铜片为负极，电子由铜片沿导线流向碳棒，故④正确，
故答案为：①④；
（3）Na₂S由钠离子与硫离子构成，用电子式表示形成过程为：，Na₂S的水溶液中S^2-离子水解：S^2-+H₂O?HS^-+OH^-，溶液呈碱性，
故答案为：；碱；S^2-+H₂O?HS^-+OH^-；
（4）由题意可知，KClO₃溶液在H₂SO₄存在下与Na₂SO₃溶液反应生成ClO₂，根据电子转移守恒可知，SO₃^2-被氧化为SO₄^2-，根据元素守恒结合酸性条件下，可知还生成水，配平后离子方程式为：2ClO₃^-+SO₃^2-+2H⁺=2ClO₂+SO₄^2-+H₂O，
故答案为：2ClO₃^-+SO₃^2-+2H⁺=2ClO₂+SO₄^2-+H₂O；
（5）Y为氯元素，将一定量氯气通入一定浓度的苛性钾溶液，两者恰好完全反应（已知反应过程放热），生成物中有三种含Cl元素的离子，由图可知有ClO^-、ClO₃^-生成，根据电子转移守恒可知还有Cl^-生成，容易中n（ClO^-）=0.06mol，n（ClO₃^-）=0.03mol，根据电子转移守恒可知生成的氯离子n（Cl^-）=0.06mol+0.03mol×5=0.21mol，故转移电子物质的量为0.21mol；
根据物料守恒可知n（K+）=n（Cl^-）+n（ClO^-）+n（ClO₃^-）=0.21mol+0.06mol+0.03mol=0.3mol，所以该苛性钾溶液中KOH的质量是 0.3mol×56g/mol=16.8g，
故答案为：16.8g；0.21mol．

点评 本题考查结构位置性质关系、化学用语、盐类水解、氧化还原反应及计算等，难度中等，是对学生综合能力的考查，要求学生对基础知识全面掌握，（5）中关键是根据氧化还原反应判断氯离子物质的量．