Question

甲、乙、丙、丁、戊為原子序數(shù)依次增大的短周期元素．甲、丙處于同一主族，丙、丁、戊處于同一周期，戊的負(fù)一價(jià)陰離子與丙的陽(yáng)離子差8個(gè)電子．甲、乙組成的常見(jiàn)氣體X能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)；戊的單質(zhì)與X反應(yīng)能生成乙的單質(zhì)，同時(shí)生成兩種溶于水均呈酸性的化合物Y和Z，0.1mol/L的Y溶液pH＞1；丁的單質(zhì)既能與丙元素最高價(jià)氧化物的水化物的溶液反應(yīng)生成鹽L也能與Z的水溶液反應(yīng)生成鹽；丙、戊可組成化合物M．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）戊離子的結(jié)構(gòu)示意圖為

 

．
（2）寫(xiě)出由甲乙兩元素形成的化合物中，既含有極性鍵又含有非極性鍵的物質(zhì)的結(jié)構(gòu)式

 

；該物質(zhì)與空氣在堿性條件下可構(gòu)成燃料電池，該電池放電時(shí)，負(fù)極的反應(yīng)式為

 

．
（3）戊的單質(zhì)與X反應(yīng)生成的Y和Z的物質(zhì)的量之比為2：4，反應(yīng)中被氧化的物質(zhì)與被還原的物質(zhì)的物質(zhì)的量之比為

 

．
（4）寫(xiě)出少量Z的稀溶液滴入過(guò)量L的稀溶液中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：

 

．
（5）按如圖電解M的飽和溶液，寫(xiě)出該電解池中發(fā)生反應(yīng)的總反應(yīng)方程式：

 

．將充分電解后所得溶液逐滴加入到酚酞試液中，觀察到得現(xiàn)象是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：位置結(jié)構(gòu)性質(zhì)的相互關(guān)系應(yīng)用,原電池和電解池的工作原理

專題：元素周期律與元素周期表專題,電化學(xué)專題

分析：甲、乙、丙、丁、戊為原子序數(shù)依次增大的短周期元素．甲、乙組成的常見(jiàn)氣體X能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)，則X為NH₃，甲為H，乙為N；甲、丙處于同一主族，結(jié)合原子序數(shù)可知，丙為Na；戊的負(fù)一價(jià)陰離子與丙的陽(yáng)離子差8個(gè)電子，戊的負(fù)一價(jià)陰離子核外電子數(shù)為18，則戊為Cl；氯氣與氨氣反應(yīng)生成氮?dú)�，同時(shí)生成兩種溶于水均呈酸性的化合物Y和Z，0.1mol/L的Y溶液pH＞1，則Y為NH₄Cl、Z為HCl；丁的單質(zhì)既能與丙（Na）元素最高價(jià)氧化物的水化物的溶液反應(yīng)生成鹽L，也能與Z（HCl）的水溶液反應(yīng)生成鹽N，丁為兩性金屬，則丁為Al元素，故L為NaAlO₂；丙、戊組成化合物M為NaCl，用石墨作陽(yáng)極、鐵作陰極，電解氯化鈉水溶液，生成氫氣、氯氣與氫氧化鈉，氯氣與氫氧化鈉反應(yīng)生成氯化鈉與次氯酸鈉．

解答： 解：甲、乙、丙、丁、戊為原子序數(shù)依次增大的短周期元素．甲、乙組成的常見(jiàn)氣體X能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)，則X為NH₃，甲為H，乙為N；甲、丙處于同一主族，結(jié)合原子序數(shù)可知，丙為Na；戊的負(fù)一價(jià)陰離子與丙的陽(yáng)離子差8個(gè)電子，戊的負(fù)一價(jià)陰離子核外電子數(shù)為18，則戊為Cl；氯氣與氨氣反應(yīng)生成氮?dú)猓�同時(shí)生成兩種溶于水均呈酸性的化合物Y和Z，0.1mol/L的Y溶液pH＞1，則Y為NH₄Cl、Z為HCl；丁的單質(zhì)既能與丙（Na）元素最高價(jià)氧化物的水化物的溶液反應(yīng)生成鹽L，也能與Z（HCl）的水溶液反應(yīng)生成鹽N，丁為兩性金屬，則丁為Al元素，故L為NaAlO₂；丙、戊組成化合物M為NaCl，用石墨作陽(yáng)極、鐵作陰極，電解氯化鈉水溶液，生成氫氣、氯氣與氫氧化鈉，氯氣與氫氧化鈉反應(yīng)生成氯化鈉與次氯酸鈉，

（1）Cl^-的結(jié)構(gòu)示意圖為：，故答案為：；
（2）H、N兩元素形成的化合物中，既含有極性鍵又含有非極性鍵的物質(zhì)為N₂H₄，其結(jié)構(gòu)式為，負(fù)極反應(yīng)氧化反應(yīng)，N₂H₄在負(fù)極失去電子，堿性條件下生成氮?dú)馀c水，負(fù)極電極反應(yīng)式為N₂H₄+4OH^--4e^-=N₂↑+2H₂O，
故答案為：；N₂H₄+4OH^--4e^-=N₂↑+2H₂O；
（3）氯氣與氨氣反應(yīng)生成的NH₄Cl和HCl的物質(zhì)的量之比為2：4，則NH₃與Cl₂反應(yīng)的化學(xué)方程式：4NH₃+3Cl₂═N₂+2NH₄Cl+4HCl，在反應(yīng)中氨氣做還原劑，氯氣做氧化劑，被氧化的物質(zhì)氨氣只占反應(yīng)掉的一半，被氧化的物質(zhì)氨氣與被還原的物質(zhì)氯氣物質(zhì)的量之比=2：3，
故答案為：2：3；
（4）將少量的鹽酸滴入過(guò)量NaAlO₂溶液中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為AlO₂^-+H⁺+H₂O═Al（OH）₃↓，
故答案為：AlO₂^-+H⁺+H₂O═Al（OH）₃↓；
（5）電解飽和氯化鈉溶液，反應(yīng)的方程式為：2NaCl+2H₂O

電解  .

2NaOH+Cl₂↑+H₂↑，同時(shí)發(fā)生反應(yīng)Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O，故該電解池中發(fā)生反應(yīng)的總反應(yīng)方程式為：NaCl+H₂O

電解  .

NaClO+H₂↑，電解后得到NaClO溶液，顯堿性，且具有強(qiáng)氧化性，滴入酚酞溶液中，觀察到溶液變紅后褪色，
故答案為：NaCl+H₂O

電解  .

NaClO+H₂↑；溶液變紅后褪色．

點(diǎn)評(píng)：本題考查元素化合物的推斷、常用化學(xué)用語(yǔ)、電解原理，難度中等，推斷元素化合物是關(guān)鍵，（5）為易錯(cuò)點(diǎn)、難點(diǎn)，學(xué)生容易考慮電解，忽略氯氣與氫氧化鈉反應(yīng)．