题目内容
13.短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X、Y、W组成的一种化合物甲,25℃时,0.05mol•L-1甲溶液中,$\frac{c({H}^{+})}{c(O{H}^{-})}$=1.0×l012;Z原子的最外层电子数是最内层电子数的$\frac{1}{2}$.下列说法正确的是( )| A. | 简单离子半径:Y<Z<W | |
| B. | Z分别与X、Y形成的化合物中,化学键类型均相同 | |
| C. | X分别与Y、W形成的最简单化合物的稳定性:W<Y | |
| D. | 由以上四种元素形成的化合物一定能促进水的电离 |
分析 短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X、Y、W组成的一种化合物甲,25℃时,0.05mol•L-1甲溶液中,$\frac{c({H}^{+})}{c(O{H}^{-})}$=1.0×l012,显酸性,且氢离子浓度为0.1mol/L,则甲为二元酸,为硫酸符合,可知X为H,Y为O,W为S;Z原子的最外层电子数是最内层电子数的$\frac{1}{2}$,Z应为第三周期元素,则最外层电子数为1,Z为Na元素,以此来解答.
解答 解:由上述分析可知,X为H,Y为O,Z为Na,W为S,
A.电子层越多,离子半径越大,具有相同电子排布的离子中原子序数大的离子半径小,则单离子半径:Z<Y<W,故A错误;
B.Z分别与X、Y形成的化合物分别为NaH、Na2O、Na2O2,NaH、Na2O含离子键,而Na2O2含离子键、共价键,故B错误;
C.非金属性W<Y,则X分别与Y、W形成的最简单化合物的稳定性:W<Y,故C正确;
D.由以上四种元素形成的化合物为亚硫酸氢钠或硫酸氢钠,均抑制水的电离,故D错误;
故选C.
点评 本题考查原子结构与元素周期律,为高频考点,把握原子结构、pH的计算推断元素为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意规律性知识的应用,题目难度不大.
练习册系列答案
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3.
工业上常用电解氯化亚铁的方法获得氧化剂,吸收有毒的气体.某小组同学欲探究1 mol/L FeCl2溶液的电解产物.
(1)在配制1 mol/L FeCl2溶液时,通常加入少量稀盐酸和铁粉,其原因是加酸抑制Fe2+水解,加Fe粉防止Fe2+氧化.
(2)甲同学预测电解FeCl2溶液现象:阳极和阴极分别有气泡生成.阳极的气体可能是Cl2
(3)设计实验Ⅰ验证上述猜测.实验装置和现象如下:
已知:Fe(OH)3开始沉淀时pH=1.5,完全沉淀时pH=2.8甲同学取阳极附近浑浊液于试管中,滴加KSCN溶液,没有明显变化,但是滴加少量盐酸后,溶液变成红色,说明阳极未发现Cl2生成,产物是Fe(OH)3.
(4)乙同学推测阴极未产生气体的原因可能与溶液的酸性强弱有关,设计如下对比实验:电解不同pH 的1 mol/L FeCl2溶液
由实验Ⅱ、Ⅲ得出的结论是阴极在酸性较强时,H+优先于Fe2+放电.
(5)实验Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ均未观察到Cl2产生,乙同学继续实验探究,猜测可能是电压对实验实验的影响,设计对比实验如下:
不同电压下电解1 mol/L FeCl2溶液
①实验Ⅴ中阳极产生的Cl2将Fe2+氧化为Fe3+.有关反应方程式是Cl2+2Fe2+═2Fe3++2Cl-
②实验Ⅳ和Ⅴ中,阴极都有镀层出现,阴极的电极反应式是Fe2++2e-═Fe
(6)根据Ⅰ~Ⅴ实验探究,电解时影响离子放电顺序的因素有(写出两点):电压、溶液的酸碱性.
(1)在配制1 mol/L FeCl2溶液时,通常加入少量稀盐酸和铁粉,其原因是加酸抑制Fe2+水解,加Fe粉防止Fe2+氧化.
(2)甲同学预测电解FeCl2溶液现象:阳极和阴极分别有气泡生成.阳极的气体可能是Cl2
(3)设计实验Ⅰ验证上述猜测.实验装置和现象如下:
| 序号 | 实验装置 | 阳极实验现象 | 阴极 |
| 实验Ⅰ | 电压1.5V电解1 mol/L FeCl2溶液,pH=4.9 | 阳极表面没有气泡生成;阳极附近溶液逐渐变浑浊,颜色变成黄绿色;最终石墨电极表面附有少量红褐色固体. | 没有观察到气泡生成,铜电极表面有银灰色金属光泽的固体析出. |
(4)乙同学推测阴极未产生气体的原因可能与溶液的酸性强弱有关,设计如下对比实验:电解不同pH 的1 mol/L FeCl2溶液
| 实验序号 | pH | 阳极 | 阴极 | |||
| 是否有气泡产生 | 湿润淀粉碘化钾试纸是否变蓝 | 电极附近溶液颜色变化 | 是否有气泡产生 | 电极表面是否出现镀层 | ||
| 实验Ⅱ | 2.4 | 无 | 未变色 | 黄绿色,少量浑浊 | 无 | 有 |
| 实验Ⅲ | -0.4 | 无 | 未变色 | 黄绿色,无浑浊 | 有 | 无 |
(5)实验Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ均未观察到Cl2产生,乙同学继续实验探究,猜测可能是电压对实验实验的影响,设计对比实验如下:
不同电压下电解1 mol/L FeCl2溶液
| 实验序号 | 电压 (V) | 阳极 | 阴极 | |||
| 是否有气泡产生 | 湿润淀粉碘化钾试纸是否变蓝 | 电极附近溶液颜色变化 | 是否有气泡产生 | 电极表面是否出现镀层 | ||
| 实验Ⅳ | 3 | 无 | 未变色 | 缓慢变成黄绿色,有浑浊 | 少量 | 有,约1min |
| 实验Ⅴ | 6 | 少量 | 变蓝 | 很快变成黄绿色,有浑浊 | 大量 | 有,迅速 |
②实验Ⅳ和Ⅴ中,阴极都有镀层出现,阴极的电极反应式是Fe2++2e-═Fe
(6)根据Ⅰ~Ⅴ实验探究,电解时影响离子放电顺序的因素有(写出两点):电压、溶液的酸碱性.