Question

已知W、X、Y、Z是原予序数依次增大的同一短周期元素，其中两种是金属元素．Y元素的原予序数是W的2倍．
（1）Y元素形成的单质名称是

 

（2）化合物XZ溶于硝酸所得的盐溶液显酸性，用离子方程式解释溶液显酸性的原因

 

（3）Y、Z两元素可形成多种化合物，其中一种化合物在一定条件下可做氧化剂，请写出一个该化合物做氧化剂的反应方程式

 

（4）W、Y两种单质在850℃以上反应生成甲，甲与水反应产生可燃性气体乙，乙分子为直线型．请写出甲与水反应的化学方程式：

 

．
（5）W-空气电池能够提供相当于普通电池10倍的能量，因此它是最有前途的电池技术．如图是W-空气电池放电和充电时的工作示意图，电池中间的固体电解质（含阳离子交换膜）能阻止阴离子、H₂O、N₂、O₂等物质通过，防止W和这些物质反应．
请回答：电池放电时（图I），电极a是

 

极，
电池充电时（图Ⅱ），d电极的电极反应式为

 

．

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：元素周期律与元素周期表专题,电化学专题

分析：（1）W、X、Y、Z是原予序数依次增大的同一短周期元素，其中两种是金属元素，则W、X为金属元素，Y元素的原予序数是W的2倍，则四元素只能处于第二周期，可推知W为Li、X为Be，Y的原子序数=3×2=6，则Y为C元素；
（2）化合物XZ溶于硝酸，应是BeO与硝酸反应得到Be（NO₃）₂，溶液中Be²⁺离子水解，破坏水的电离平衡，溶液呈酸性；
（3）Y、Z两元素可形成多种化合物，则Z为O元素，其中一种化合物在一定条件下可做氧化剂，该化合物为CO₂，符合条件的反应为Mg在二氧化碳中燃烧生成MgO与碳等；
（4）W、Y两种单质在850℃以上反应生成甲，甲与水反应产生可燃性气体乙，乙分子为直线型，则甲为Li₂C₂，乙为C₂H₂，同时生成LiOH；
（5）电池放电时，属于原电池，电极a为Li电极，发生氧化反应，为负极；
电池充电时，属于电解池，相当于原电池的逆过程，d电极应发生氧化反应，氢氧根离子失去电子生成氧气与水．

解答： 解：（1）W、X、Y、Z是原予序数依次增大的同一短周期元素，其中两种是金属元素，则W、X为金属元素，Y元素的原予序数是W的2倍，则四元素只能处于第二周期，可推知W为Li、X为Be，Y的原子序数=3×2=6，则Y为C元素，Y元素形成的单质是金刚石或石墨等，
故答案为：金刚石或石墨等；
（2）化合物XZ溶于硝酸，应是BeO与硝酸反应得到Be（NO₃）₂，溶液中Be²⁺离子水解：Be²⁺+2H₂O?Be（OH）₂+2H⁺，破坏水的电离平衡，溶液呈酸性，
故答案为：Be²⁺+2H₂O?Be（OH）₂+2H⁺；
（3）Y、Z两元素可形成多种化合物，则Z为O元素，其中一种化合物在一定条件下可做氧化剂，该化合物为CO₂，符合条件的反应为Mg在二氧化碳中燃烧生成MgO与碳等，该反应方程式为：2Mg+CO₂

点燃  .

2MgO+C，
故答案为：2Mg+CO₂

点燃  .

2MgO+C；
（4）W、Y两种单质在850℃以上反应生成甲，甲与水反应产生可燃性气体乙，乙分子为直线型，则甲为Li₂C₂，乙为C₂H₂，同时生成LiOH，反应方程式为：Li₂C₂+2H₂O→C₂H₂↑+2LiOH，
故答案为：Li₂C₂+2H₂O→C₂H₂↑+2LiOH；
（5）电池放电时，属于原电池，电极a为Li电极，发生氧化反应，为负极；
电池充电时，属于电解池，相当于原电池的逆过程，d电极应发生氧化反应，氢氧根离子失去电子生成氧气与水，电极反应式为：4OH^--4e^-═2H₂O+O₂↑，
故答案为：负；4OH^--4e^-═2H₂O+O₂↑．

点评：本题考查结构性质位置关系应用，涉及元素化合物推断、原电池、电解、盐类水解等，（4）为易错点，中学教材中涉及较少，侧重考查学生对实验室乙炔制备原理的迁移运用，难度中等．