Question

X、Y、Z、U、V是元素周期表前四周期中的五种常见元素，其相关信息如表：

元素	相关信息
X	地壳中含量最多的金属，其氧化物可用作耐火材料
Y	单质在常温常压下为黄绿色气体
Z	常温常压下，单质是淡黄色固体，常在火山口附近沉积
U	常温下单质遇浓硫酸钝化，其一种核素的质量数为56，中子数为30
V	属短周期元素，原子的最外层电子数是内层电子数的2/5

请回答下列问题：
（1）元素X位于周期表中第

 

周期第

 

族，其离子结构示意图为

 

（2）上述元素中最高价氧化物对应的水化物酸性最强的是

 

（写化学式），非金属气态氢化物还原性最强的是

 

（写化学式）
（3）在碱性条件下，Y的单质可与UO₂^-反应制备一种可用于净水的盐UO₄^2-，该反应的离子方程式是

 

（4）我国首创的海洋电池被大规模用于海洋灯塔．该电池是以X板为负极，铂网为正极，海水为电解质溶液，电池总反应为：4X+3O₂+6H₂O=4X（OH）₃．该电池正极反应为

 

（5）已知25℃时，Ksp[U（OH）₃]=2.63×10^-39，则该温度下反应U（OH）₃+3H⁺?U³⁺+3H₂O的平衡常数
K=

 

．

Answer 1

考点：位置结构性质的相互关系应用

专题：元素周期律与元素周期表专题

分析：X为地壳中含量最多的金属，其氧化物可用作耐火材料，则X为Al元素；Y的单质在常温常压下为黄绿色气体，该气体为氯气，则Y为Cl元素；常温常压下，Z单质是淡黄色固体，常在火山口附近沉积，则Z为S元素；U的单质常温下单质遇浓硫酸钝化，其一种核素的质量数为56，中子数为30，其原子序数为26，则U为Fe元素；V属短周期元素，原子的最外层电子数是内层电子数的2/5，V只能含有3个电子层，最外层含有电子数为：10×

2

5

=4，则V为Si元素，据此结合元素周期律知识进行解答．

解答： 解：X为地壳中含量最多的金属，其氧化物可用作耐火材料，则X为Al元素；Y的单质在常温常压下为黄绿色气体，该气体为氯气，则Y为Cl元素；常温常压下，Z单质是淡黄色固体，常在火山口附近沉积，则Z为S元素；U的单质常温下单质遇浓硫酸钝化，其一种核素的质量数为56，中子数为30，其原子序数为26，则U为Fe元素；V属短周期元素，原子的最外层电子数是内层电子数的2/5，V只能含有3个电子层，最外层含有电子数为：10×

2

5

=4，则V为Si元素，
（1）X为Al元素，原子序数为13，位于周期表中第三周期、ⅢA；铝离子结构示意图为：，
故答案为：三；ⅢA；；
（2）非金属性越强，最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，则上述元素中最高价氧化物对应的水化物酸性最强的是HClO₄；非金属性越强，气态氢化物的还原性越弱，则非金属气态氢化物还原性最强的为SiH₄，
故答案为：HClO₄；SiH₄ ；
（3）Y为Cl元素，其单质为氯气，U为Fe元素，在碱性条件下，氯气可与FeO₂^-反应制备一种可用于净水的盐FeO₄^2-，该反应的离子方程式为：2FeO₂^-+3Cl₂+8OH^-=2FeO₄^2-+6Cl^-+4H₂O，
故答案为：2FeO₂^-+3Cl₂+8OH^-=2FeO₄^2-+6Cl^-+4H₂O；
（4）我国首创的海洋电池被大规模用于海洋灯塔，该电池是以Al板为负极，铂网为正极，海水为电解质溶液，电池总反应为：4Al+3O₂+6H₂O=4Al（OH）₃．该电池正极氧气得到电子生成氢氧根离子，电极反应式为：O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-，
故答案为：O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-；
（5）已知25℃时，K_sp[Fe（OH）₃]=2.63×10^-39，则该温度下反应Fe（OH）₃+3H⁺?Fe³⁺+3H₂O的平衡常数为：K=

c(Fe3+)

c3(H+)

=

c(Fe3+)?c3(OH-)

c3(H+)?c3(OH-)

=

2.63×10-39

(1×10-14)3

=2.63×10³，
故答案为：2.63×10³ ．

点评：本题考查了位置、结构与性质关系的综合应用，题目难度中等，正确推断各元素名称为解答关键，试题知识点较多、综合性较强，充分考查学生的分析、理解能力及灵活应用基础知识的能力，注意掌握原子结构与元素周期表、元素周期律的关系．