Question

X、Y、Z、W为按原子序数由小到大排列的四种短周期元素．
 已知：①X可分别与Y、W形成X₂Y，X₂Y₂、XW等共价化合物；
②Z可分别与Y、W形成Z₂Y、Z₂Y₂、ZW等离子化合物．
请回答：
（1）Z₂Y的化学式是

 

．Z₂Y₂ 的颜色

 

              
（2）Z₂Y₂与X₂Y反应的化学方程式是

 

．
（3）如图所示装置，两玻璃管中盛满滴有酚酞溶液的ZW饱和溶液，

C（Ⅰ）、C（Ⅱ）为多孔石墨电极． 接通S₁后，C（Ⅰ）附近溶液变红，两玻璃管中有气体生成．电解初期气体体积比为

 

．检验C（Ⅰ）产生的气体的 的方法为

 

                                                                             
一段时间后（两玻璃管中液面未脱离电极），断开S₁，接通S₂，电流表的指针发生偏转．此时：C（I）的电极名称是

 

（填写正极或负极）；C（II）的电极反应式是

 

．
（4）铜屑放入稀硫酸不发生反应，若在稀硫酸中加入X₂Y₂，铜屑可逐渐溶解，该反应的离子方程式为

 

．

Answer 1

考点：位置结构性质的相互关系应用,原电池和电解池的工作原理

专题：

分析：X、Y、Z、W为按原子序数由小到大排列的四种短周期元素．
①X可分别与Y、W形成X₂Y，X₂Y₂、XW等共价化合物；
②Z可分别与Y、W形成Z₂Y、Z₂Y₂、ZW等离子化合物，
短周期主族元素能形成共价化合物X₂Y、X₂Y₂的为H、O元素，X为正化合价、Y为负化合价，则X是H、Y是O元素；
短周期主族元素能形成离子化合物Z₂Y、Z₂Y₂的元素为Na、O元素，所以Z为Na元素；
Z和W能形成离子化合物且W为-1价，W原子序数大于Z，则W为Cl元素；
（1）Z₂Y是氧化钠，白色固体；Z₂Y₂是过氧化钠，淡黄色固体；
（2）过氧化钠和水反应生成NaOH和氧气；
（3）C（Ⅰ）、C（Ⅱ）为多孔石墨电极，接通S₁后，该装置是电解池，C（Ⅰ）附近溶液变红，说明C（I）为阴极、C（II）为阳极，
阳极上氯离子放电、阴极上氢离子放电，转移电子相等时生成气体的物质的量相等，相同条件下，气体的物质的量之比等于其体积之比；
C（Ⅰ）电极上生成氢气，氢气的检验方法是：点燃法；                                         
一段时间后（两玻璃管中液面未脱离电极），断开S₁，接通S₂，该装置是原电池，C（I）是负极、C（II）是正极，正极上氯气得电子生成氯离子；
（4）双氧水和Cu、稀硫酸反应生成硫酸铜、水．

解答： 解：X、Y、Z、W为按原子序数由小到大排列的四种短周期元素．
①X可分别与Y、W形成X₂Y，X₂Y₂、XW等共价化合物；
②Z可分别与Y、W形成Z₂Y、Z₂Y₂、ZW等离子化合物，
短周期主族元素能形成共价化合物X₂Y、X₂Y₂的为H、O元素，X为正化合价、Y为负化合价，则X是H、Y是O元素；
短周期主族元素能形成离子化合物Z₂Y、Z₂Y₂的元素为Na、O元素，所以Z为Na元素；
Z和W能形成离子化合物且W为-1价，W原子序数大于Z，则W为Cl元素；
（1）Z₂Y是氧化钠，化学式为Na₂O，为白色固体；Z₂Y₂是过氧化钠，淡黄色固体，
故答案为：Na₂O；淡黄色；
（2）过氧化钠和水反应生成NaOH和氧气，反应方程式为2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑，故答案为：2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑；
（3）C（Ⅰ）、C（Ⅱ）为多孔石墨电极，接通S₁后，该装置是电解池，C（Ⅰ）附近溶液变红，说明C（I）为阴极、C（II）为阳极，
阳极上氯离子放电、阴极上氢离子放电，转移电子相等时生成气体的物质的量相等，相同条件下，气体的物质的量之比等于其体积之比，所以二者体积之比为1：1；
C（Ⅰ）电极上生成氢气，氢气的检验方法是：打开活塞用针筒注射器抽取适量气体注入管口贴胶布密封的小试管中，撕开胶布用拇指堵住移近酒精灯，松开手指，若听到爆鸣声或噗地一声，则为氢气；                                         
一段时间后（两玻璃管中液面未脱离电极），断开S₁，接通S₂，该装置是原电池，C（I）是负极、C（II）是正极，正极上氯气得电子生成氯离子，电极反应式为Cl₂-2e-=2Cl^-，
故答案为：1：1；打开活塞用针筒注射器抽取适量气体注入管口贴胶布密封的小试管中，撕开胶布用拇指堵住移近酒精灯，松开手指，若听到爆鸣声或噗地一声，则为氢气；负极；Cl₂-2e-=2Cl^-；
（4）双氧水和Cu、稀硫酸反应生成硫酸铜、水，离子方程式为Cu+2H⁺+H₂O₂=Cu²⁺+2H₂O，
故答案为：Cu+2H⁺+H₂O₂=Cu²⁺+2H₂O．

点评：本题考查位置结构性质相互关系及应用，为高考高频点，涉及原电池和电解池原理、氧化还原反应，明确物质性质及电化学知识即可解答，注意Cu不溶于稀硫酸，但加入双氧水后能溶于稀硫酸．