Question

4．X、Y是短周期元素，且X的原子序數(shù)比Y大4．請?zhí)羁眨?br />I．若X是金屬元素，Y是非金屬元素，化合物XY是優(yōu)質(zhì)的耐高溫材料．
（1）元素Y在元素周期表的位置為第二周期VIA族．
（2）粉末狀X是制造煙花的重要原料之一，生產(chǎn)粉末狀X時，將X蒸氣在某種氣體中冷卻．下列可作為冷卻氣體的是D．A．空氣     B．氮氣     C．氬氣     D．二氧化碳
II．若X是短周期最活潑的金屬元素．
（3）Y₂H₄、O₂與XOH溶液組成的電池，其負極的電極反應式（已知：Y₂H₄可以和O₂反應生成Y₂和H₂O）為N₂H₄+4OH^-+4e^-=N₂+4H₂O．該電池中OH^-移向氟極．
（4）25℃時，往a mol•L^-1 YH₃的水溶液（甲）中滴加0.01mol•L^-1H₂SO₄溶液（乙），滴加過程中溶液的導電能力增強（填“增強”、“減弱”或“不變”），當甲與乙等體積混合后，溶液呈中性（設溫度不變），甲中溶質(zhì)的電離常數(shù)K_b=$\frac{2}{a-0.02}$×10^-9（填表達式，用含a的代數(shù)式表示）．

Answer 1

分析 X、Y是短周期元素，且X的原子序數(shù)比Y大4．
I．若X是金屬元素，Y是非金屬元素，化合物XY是優(yōu)質(zhì)的耐高溫材料，則X為Mg、Y為O；
II．若X是短周期最活潑的金屬元素，則X為Na，Y為N．
（3）N₂H₄、O₂與NaOH溶液組成的電池，負極發(fā)生氧化反應，N₂H₄在負極失去電子，生成氮氣與水；原電池電解質(zhì)溶液中陰離子向負極移動，陽離子向正極移動；
（4）一水合氨與硫酸反應生成硫酸銨，溶液中離子濃度增大；等體積混合后溶液呈中性，則溶液中c（H⁺）=c（OH^-）=10^-7mol/L，硫酸根為0.005mol/L，根據(jù)電荷守恒計算c（NH₄⁺），再根據(jù)物料守恒（N元素守恒）計算溶液中c（NH₃．H₂O），代入K_b=$\frac{c（N{{H}_{4}}^{+}）•c（O{H}^{-}）}{c（N{H}_{3}•{H}_{2}O）}$計算．

解答 解：X、Y是短周期元素，且X的原子序數(shù)比Y大4．
I．若X是金屬元素，Y是非金屬元素，化合物XY是優(yōu)質(zhì)的耐高溫材料，則X為Mg、Y為O．
（1）元素Y為氧，在元素周期表的位置為：第二周期VIA族，故答案為：第二周期VIA族；
（2）氧氣、二氧化碳、氮氣都能與Mg蒸氣反應，可以用氬氣作為冷卻氣體，故答案為：D；
II．若X是短周期最活潑的金屬元素，則X為Na，Y為N．
（3）N₂H₄、O₂與NaOH溶液組成的電池，負極發(fā)生氧化反應，N₂H₄在負極失去電子，生成氮氣與水，負極電極反應式為：N₂H₄+4OH^-+4e^-=N₂+4H₂O；原電池中OH^-移向負極，
故答案為：N₂H₄+4OH^-+4e^-=N₂+4H₂O；負；
（4）一水合氨與硫酸反應生成硫酸銨，溶液中離子濃度增大，滴加過程中溶液的導電能力增強，
等體積混合后溶液呈中性，則溶液中c（H⁺）=c（OH^-）=10^-7mol/L，硫酸根為0.005mol/L，根據(jù)電荷守恒：c（NH₄⁺）+c（H⁺）=c（OH^-）+2c（SO₄^2-），則c（NH₄⁺）=2c（SO₄^2-）=0.01mol/L，根據(jù)物料守恒（N元素守恒）：c（NH₄⁺）+c（NH₃．H₂O）=0.5a mol/L，則c（NH₃．H₂O）=（0.5a-0.01）mol/L，故電離平衡常數(shù)K_b=$\frac{c（N{{H}_{4}}^{+}）•c（O{H}^{-}）}{c（N{H}_{3}•{H}_{2}O）}$=$\frac{0.01×1{0}^{-7}}{（0.5a-0.01）}$=$\frac{2}{a-0.02}$×10^-9，
故答案為：增強；$\frac{2}{a-0.02}$×10^-9．

點評 本題比較綜合，涉及元素推斷、原電池、電離平衡常數(shù)計算等，（4）中關(guān)鍵是利用電荷守恒與物料守恒計算離子濃度，是對基礎(chǔ)知識與學生綜合能力的考查．