题目内容

6．有关元素X、Y、Z、D、E的信息如下：
元素有关信息
X元素主要化合价-2，原子半径为0.0074nm
Y所在主族序数与所在周期序数之差为4
Z单质在X的单质中燃烧，产物是造成酸雨的罪魁祸首之一
D最高价氧化物对应的水化物能电离出电子数相等的阴、阳离子
E单质是生活中的常见金属，其制品在潮湿空气中易被腐蚀或损坏
请回答下列问题（用化学用语表示）：
（1）X的一种氢化物可用于实验室制取X的单质，其反应的化学方程式为2H2O2 $\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑．
（2）比较Y与Z的氢化物的稳定性HCl＞H2S（用化学式表示）．
（3）E元素与Y元素可形成EY2和EY3两种化合物，则下列说法中正确的是②③（填序号）
①通常实验室配制EY3溶液时，可直接用水溶解EY3固体
②EY2不能通过单质直接化合产生
③铜片、碳棒和EY3溶液组成原电池，电子由铜片沿导线流向碳棒
④Y、Z、D的离子半径大小依次减小
（4）Y的最高价氧化物为无色液体，当0.25mol该物质与一定量的水混合得到一种稀溶液时，放出Q kJ的热量．写出该反应的热化学方程式Cl2O7（l）+H2O（l）═2HClO4（aq）△H=-4QkJ/mol．
（5）写出E在潮湿的空气中发生腐蚀时正极上的电极反应式O2+2H2O+4e-=4OH-．

分析 X元素主要化合价-2，原子半径为0.0074nm，X为氧元素；Y元素所在主族序数与所在周期序数之差为4，Y处于第三周期第ⅦA族或第二周期第ⅥA族，为Cl或O，X为氧元素，故Y为Cl元素；Z元素单质在氧气中燃烧，产物是造成酸雨的罪魁祸首之一，则Z为硫元素；D元素最高价氧化物对应的水化物能电离出电子数相等的阴、阳离子，D为Na元素；E元素单质是生活中的常见金属，其制品在潮湿空气中易被腐蚀或损坏，则E为Fe元素；
（1）实验室在二氧化锰作催化剂条件下分解H2O2制备O2；
（2）同主族自左而右非金属性增强，非金属性越强氢化物越稳定；
（3）E元素与Y元素可形成FeCl2和FeCl3，
①铁离子、亚铁离子在溶液中都水解，配制应加盐酸，抑制其水解；
②铁与氯气反应生成FeCl3，不能直接生成FeCl2；
③铜片、碳棒和FeCl3溶液组成原电池，铜为负极，石墨为正极，电子由负极流出沿导线流向正极；
④电子层结构相同核电荷数越大离子半径越小，最外层电子数相同电子层越多离子半径越大；
（4）Y的最高价氧化物为Cl2O7，为无色液体，当0.25mol该物质与一定量的水混合得到一种稀溶液，放出QkJ的热量，该为HClO4溶液，1molCl2O7（l）反应放出热量为4QkJ，结合热化学方程式书写原则书写；
（5）Fe在潮湿的空气中发生腐蚀时，主要发生吸氧腐蚀，氧气在正极放电生成氢氧根．

解答 解：X元素主要化合价-2，原子半径为0.0074nm，X为氧元素；Y元素所在主族序数与所在周期序数之差为4，Y处于第三周期第ⅦA族或第二周期第ⅥA族，为Cl或O，X为氧元素，故Y为Cl元素；Z元素单质在氧气中燃烧，产物是造成酸雨的罪魁祸首之一，则Z为硫元素；D元素最高价氧化物对应的水化物能电离出电子数相等的阴、阳离子，D为Na元素；E元素单质是生活中的常见金属，其制品在潮湿空气中易被腐蚀或损坏，则E为Fe元素；
（1）实验室可以利用H2O2分解制备O2，反应方程式为：2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑，故答案为：2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑；
（2）非金属性Cl＞S，非金属性越强氢化物越稳定，故稳定性：HCl＞H2S，故答案为：HCl＞H2S；
（3）E元素与Y元素可形成FeCl2和FeCl3，
①铁离子、亚铁离子在溶液中都水解，配制FeCl2和FeCl3溶液，一般将FeCl2和FeCl3溶解在盐酸溶液中，故①②铁与氯气反应生成FeCl3，不能直接生成FeCl2，故②正确；
③铜片、碳棒和FeCl3溶液组成原电池，铜为负极，电子由铜片沿导线流向碳棒，故③正确；
④电子层结构相同核电荷数越大离子半径越小，最外层电子数相同电子层越多离子半径越大，故离子半径S2-＞Cl-＞Na+，即Z、Y、D的离子半径大小依次减小，故④错误；
故答案为：②③；
（4）Y的最高价氧化物为Cl2O7，为无色液体，当0.25mol该物质与一定量的水混合得到HClO4稀溶液，放出QkJ的热量，故该反应的热化学方程式为Cl2O7（l）+H2O（l）=HClO4（aq）△H=-4QkJ/mol，
故答案为：Cl2O7（l）+H2O（l）=HClO4（aq）△H=-4QkJ/mol；
（5）Fe在潮湿的空气中发生腐蚀时，主要发生吸氧腐蚀，氧气在正极放电生成氢氧根，正极电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-，
故答案为：O2+2H2O+4e-=4OH-．

点评 本题考查元素推断、元素周期律、Fe等元素化合物性质、热化学方程式书写、原电池、电解池等，题目较为综合，是对学生综合能力的考查，题目难度中等．

练习册系列答案
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16．下列有关说法正确的是（　　）
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②打开K1，合并K2．
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B极的电极反应为Cu-2e-═Cu2+．
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氢氧化物溶液pH
开始沉淀沉淀完全沉淀开始溶解沉淀完全溶解
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B．
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C．
         制取NH3
D．
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