Question

U、V、W、Y、Z是原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素，U、Y在周期表中的相對位置如圖1；U元素與氧元素能形成兩種無色氣體；W是地殼中含量最多的金屬元素．
（1）元素Z在周期表中位于第

 

族．我國首創(chuàng)以W組成的金屬-海水-空氣電池作為能源的新型海水標志燈，它以海水為電解質(zhì)溶液，靠空氣中的氧氣使W組成的金屬不斷氧化而產(chǎn)生電流．只要把燈放入海水中數(shù)分鐘，就會發(fā)出耀眼的白光．
則該電源負極反應為

 

．

（2）YO₂氣體通入BaCl₂和HNO₃的混合溶液，生成白色沉淀和無色氣體VO，有關反應的離子方程式為

 

，由此可知YO₂和VO還原性較強的是（寫化學式）

 

．
（3）V的最簡單氣態(tài)氫化物甲的水溶液顯堿性．
①在微電子工業(yè)中，甲的水溶液可作刻蝕劑H₂O₂的清除劑，所發(fā)生反應的產(chǎn)物不污染環(huán)境，其化學方程式為

 

．
②一定條件下，甲在固定體積的密閉容器中發(fā)生分解反應（△H＞0）并達平衡后，僅改變?nèi)绫碇蟹磻獥l件x，該平衡體系中隨x遞增y遞增的是

 

（選填序號）．

選項	a	b	c	d
x	溫度	溫度	加入H2的物質(zhì)的量	加入甲的物質(zhì)的量
y	混合氣體的平均相對分子質(zhì)量	平衡常數(shù)K	混合氣體的密度	達平衡時的甲的轉(zhuǎn)化率

③向含4molV 的最高價含氧酸的稀溶液中，逐漸加入Fe粉至過量．假設生成的氣體只有一種，請在圖2坐標系中畫出n（Fe²⁺）隨n（Fe）變化的示意圖．
（4）相同溫度下，等體積、物質(zhì)的量濃度都為0.1mol/L的KZ和CH₃COOK溶液的兩種溶液中，離子總數(shù)相比較

 

．
A．前者多    B．一樣多    C．后者多    D．無法判斷．

Answer 1

考點：元素周期律和元素周期表的綜合應用,化學電源新型電池,化學平衡建立的過程

專題：基本概念與基本理論

分析：U、V、W、Y、Z是原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素，W是地殼中含量最多的金屬元素，則W是Al元素，
U、Y在周期表中的相對位置如圖1，根據(jù)圖知，U為第二周期元素，U元素與氧元素能形成兩種無色氣體，則U是C元素，Y是S元素，Z的原子序數(shù)大于S元素且為短周期主族元素，所以Z是Cl元素，V的最簡單氣態(tài)氫化物甲的水溶液顯堿性，則V是N元素，甲是氨氣，
（1）Z是Cl元素，其原子最外層有7個電子，主族元素原子最外層電子數(shù)與其族序數(shù)相等；Al、氧氣和電解質(zhì)溶液構(gòu)成原電池，Al易失電子作負極；
（2）SO₂氣體通入BaCl₂和HNO₃的混合溶液，生成白色沉淀和無色氣體NO，發(fā)生氧化還原反應生成硫酸根離子和NO，硫酸根離子和鋇離子反應生成硫酸鋇白色沉淀，同一氧化還原反應中還原劑的還原性大于還原產(chǎn)物的還原性；
（3）V是N元素，甲是氨氣，
①氨氣和雙氧水發(fā)生氧化還原反應生成氮氣和水；
②一定條件下，甲在固定體積的密閉容器中發(fā)生分解反應（△H＞0）并達平衡后，
a．該分解反應是吸熱反應，升高溫度促進分解，混合物的物質(zhì)的量增大；
b．升高溫度，促進氨氣分解；
c．加入氫氣，抑制氨氣分解，混合氣體質(zhì)量增大，容器體積不變，根據(jù)ρ=

m

V

判斷；
d．加入氨氣，氨氣濃度增大，平衡向右移動，但氨氣轉(zhuǎn)化率減�。�
③含有4mol硝酸的稀硝酸溶液中，逐漸加入Fe粉至過量，發(fā)生的反應為Fe+4HNO₃=Fe（NO₃）₃+NO↑+2H₂O、2Fe（NO₃）₃+Fe=3Fe（NO₃）₂，4mol硝酸氧化鐵生成硝酸鐵時需要1molFe，硝酸鐵氧化鐵生成硝酸亞鐵時需要0.5mol鐵，最終生成亞鐵離子的物質(zhì)的量是1.5mol；
（4）相同溫度下，等體積、物質(zhì)的量濃度都為0.1mol/L的KCl和CH₃COOK溶液的兩種溶液中，KCl中存在c（K⁺）+c（OH^-）=c（H⁺）+c（Cl^-），CH₃COOK溶液中存在C（CH₃COO^-）+c（OH^-）=c（H⁺）+c（K⁺），醋酸鉀溶液呈堿性、氯化鉀溶液呈中性，據(jù)此判斷．

解答： 解：U、V、W、Y、Z是原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素，W是地殼中含量最多的金屬元素，則W是Al元素，U、Y在周期表中的相對位置如圖1，根據(jù)圖知，U為第二周期元素，U元素與氧元素能形成兩種無色氣體，則U是C元素，Y是S元素，Z的原子序數(shù)大于S元素且為短周期主族元素，所以Z是Cl元素，V的最簡單氣態(tài)氫化物甲的水溶液顯堿性，則V是N元素，甲是氨氣，
（1）Z是Cl元素，其原子最外層有7個電子，主族元素原子最外層電子數(shù)與其族序數(shù)相等，所以Cl元素位于第VIIA族；Al、氧氣和電解質(zhì)溶液構(gòu)成原電池，Al易失電子作負極，電極反應式為Al-3e^-=Al³⁺，
故答案為：第VIIA族；Al-3e^-=Al³⁺；
（2）SO₂氣體通入BaCl₂和HNO₃的混合溶液，生成白色沉淀和無色氣體NO，發(fā)生氧化還原反應生成硫酸根離子和NO，硫酸根離子和鋇離子反應生成硫酸鋇白色沉淀，反應方程式為3SO₂+2NO₃^-+3Ba²⁺+2H₂O=3BaSO₄↓+2NO+4H⁺，同一氧化還原反應中還原劑的還原性大于還原產(chǎn)物的還原性，該反應中二氧化硫是還原劑、NO是還原產(chǎn)物，所以二氧化硫的還原性較強，故答案為：3SO₂+2NO₃^-+3Ba²⁺+2H₂O=3BaSO₄↓+2NO+4H⁺；SO₂；
（3）①氨氣和雙氧水發(fā)生氧化還原反應生成氮氣和水，反應方程式為2NH₃+3H₂O₂=N₂+6H₂O，故答案為：2NH₃+3H₂O₂=N₂+6H₂O；
②a．該分解反應是吸熱反應，升高溫度促進分解，混合物的物質(zhì)的量增大，所以混合氣體的平均分子質(zhì)量減小，故錯誤；
b．升高溫度，促進氨氣分解，所以化學平衡常數(shù)增大，故正確；
c．加入氫氣，抑制氨氣分解，混合氣體質(zhì)量增大，容器體積不變，根據(jù)ρ=

m

V

知，其密度增大，故正確；
d．加入氨氣，氨氣濃度增大，平衡向右移動，但氨氣轉(zhuǎn)化率減小，故錯誤；
故選bc；
③含有4mol硝酸的稀硝酸溶液中，逐漸加入Fe粉至過量，發(fā)生的反應為Fe+4HNO₃=Fe（NO₃）₃+NO↑+2H₂O、2Fe（NO₃）₃+Fe=3Fe（NO₃）₂，4mol硝酸氧化鐵生成硝酸鐵時需要1molFe，硝酸鐵氧化鐵生成硝酸亞鐵時需要0.5mol鐵，最終生成亞鐵離子的物質(zhì)的量是1.5mol，其圖象為
，
故答案為：；
（4）相同溫度下，等體積、物質(zhì)的量濃度都為0.1mol/L的KCl和CH₃COOK溶液的兩種溶液中，KCl中存在 c（K⁺）+c（OH^-）=c（H⁺）+c（Cl^-），CH₃COOK溶液中存在C（CH₃COO^-）+c（OH^-）=c（H⁺）+c（K⁺），醋酸鉀溶液呈堿性、氯化鉀溶液呈中性，兩種溶液中鉀離子濃度相等，c（H⁺）：KCl＞CH₃COOK，所以CH₃COOK溶液中總離子濃度小，故選A．

點評：本題考查較綜合，涉及原電池原理、氧化還原反應、離子濃度大小比較等知識點，這些都是考查高頻點，明確原電池原理、物質(zhì)的性質(zhì)、鹽類水解等知識點即可解答，注意（4）中離子濃度大小比較方法，為易錯點．