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

 

．
（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，则电解的总反应式为

 

．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

 

．

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：X、Y、Z、W为按原子序数由小到大排列的四种短周期元素，X可分别与Y、W形成X₂Y，X₂Y₂、XW等共价化合物，这几种元素为非金属元素，Z可分别与Y、W形成Z₂Y、Z₂Y₂、ZW等离子化合物，则Z为金属元素，能形成Z₂Y₂型离子化合物，则为过氧化钠，所以Z是Na元素，Y是O元素，能形成X₂Y，X₂Y₂型共价化合物，则X为H元素，能形成ZW和XW型化合物，W的原子序数大于Z，所以W为Cl元素，据此解答各小题即可．

解答： 解：在短周期元素中，两元素间形成原子数之比为2：1、1：1的化合物是H、O间和Na、O间，再根据X₂Y、X₂Y₂、XW为共价化合物，Z可分别与Y、W形成Z₂Y、Z₂Y₂、ZW等离子化合物，可确定X为H，Y为O，Z为Na，W为Cl，
（1）Z₂Y为氧化钠，其化学式为Na₂O，故答案为：Na₂O；
（2）过氧化钠与水反应生成氢氧化钠与氧气，化学反应方程式为：2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑，故答案为：2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑；
（3）当接通S₁后，构成了电解氯化钠溶液的装置，电解饱和氯化钠溶液时，阳极上氯离子放电生成氯气，阴极上氢离子放电生成氢气，同时阴极附近生成氢氧化钠，溶液呈碱性，则电池反应式为：2NaCl+2H₂O

电解  .

Cl₂↑+H₂↑+2NaOH，一段时间后，断开S₁，接通S₂，构成了原电池，C（Ⅰ）应为负极，电极反应式：H₂-2e^-+2OH^-=2H₂O，C（Ⅱ）为正极，其反应式为：Cl₂+2e^-=2Cl^-，故答案为：2NaCl+2H₂O

电解  .

Cl₂↑+H₂↑+2NaOH；负极；Cl₂+2e^-=2Cl^-．

点评：本题考查元素化合物推断、原电池及电解池等，元素的推断是解答本题的关键，需要学生熟练掌握元素化合物知识，题目难度不大．