Question

X、Y、Z、W為按原子序數(shù)由小到大排列的四種短周期元素．已知：
①X可分別與Y、W形成X₂Y、X₂Y₂、XW等共價化合物；
②Z可分別與Y、W形成Z₂Y、Z₂Y₂、ZW等離子化合物．
請回答：
（1）Z₂Y₂的化學(xué)式是

 

．
（2）如圖所示裝置，兩玻璃管中盛滿滴有酚酞的溶液的ZW飽和溶液，C（Ⅰ）、C（Ⅱ）為多孔石墨電極．接通S₁后，C（Ⅰ）附近溶液變紅，兩玻璃管中有氣體生成．請寫出此時裝置中反應(yīng)的離子方程式：

 

．
（3）一段時間后（兩玻璃管中液面未脫離電極），斷開S₁，接通S₂，電流表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)．此時：C（Ⅰ）的電極名稱是

 

（填寫正極或負(fù)極）；C（Ⅱ）的電極反應(yīng)式是

 

．
（4）銅屑放入稀硫酸不發(fā)生反應(yīng)，若在稀硫酸中加入X₂Y₂，銅屑可逐漸溶解，該反應(yīng)的離子方程式是：

 

．

Answer 1

考點：原電池和電解池的工作原理

專題：電化學(xué)專題

分析：X、Y、Z、W為按原子序數(shù)由小到大排列的四種短周期元素，X可分別與Y、W形成X₂Y，X₂Y₂、XW等共價化合物，這幾種元素為非金屬元素，Z可分別與Y、W形成Z₂Y、Z₂Y₂、ZW等離子化合物，則Z為金屬元素，能形成Z₂Y₂型離子化合物，則為過氧化鈉，所以Z是Na元素，Y是O元素，能形成X₂Y，X₂Y₂型共價化合物，則X為H元素，能形成ZW和XW型化合物，W的原子序數(shù)大于Z，所以W為Cl元素，
（1）Z₂Y₂為過氧化鈉；
（2）電解飽和氯化鈉溶液時，陽極上氯離子放電生成氯氣，陰極上氫離子放電生成氫氣，同時陰極附近生成氫氧化鈉，溶液呈堿性；
（3）斷開S₁，接通S₂，C（I）為負(fù)極，正極上得電子發(fā)生還原反應(yīng)；
（4）酸性條件下，雙氧水和銅發(fā)生氧化還原反應(yīng)．

解答： 解：X、Y、Z、W為按原子序數(shù)由小到大排列的四種短周期元素，X可分別與Y、W形成X₂Y，X₂Y₂、XW等共價化合物，這幾種元素為非金屬元素，Z可分別與Y、W形成Z₂Y、Z₂Y₂、ZW等離子化合物，則Z為金屬元素，能形成Z₂Y₂型離子化合物，則為過氧化鈉，所以Z是Na元素，Y是O元素，能形成X₂Y，X₂Y₂型共價化合物，則X為H元素，能形成ZW和XW型化合物，W的原子序數(shù)大于Z，所以W為Cl元素，
（1）Z₂Y₂為過氧化鈉，其化學(xué)式為Na₂O₂，故答案為：Na₂O₂；
（2）電解飽和氯化鈉溶液時，陽極上氯離子放電生成氯氣，陰極上氫離子放電生成氫氣，同時陰極附近生成氫氧化鈉，溶液呈堿性，則電池反應(yīng)式為：2Cl^-+2H₂O

電解  .

Cl₂↑+H₂↑+2OH^-，故答案為：2Cl^-+2H₂O

電解  .

Cl₂↑+H₂↑+2OH^-；
（3）斷開S₁，接通S₂，該裝置構(gòu)成原電池，C（I）為負(fù)極，負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，C（II）為正極，氯氣得電子，電極反應(yīng)為Cl₂+2e^-=2Cl^-，故答案為：負(fù)極；Cl₂+2e^-=2Cl^-；
（4）銅屑、稀硫酸、X₂Y₂，發(fā)生了氧化還原反應(yīng)使銅屑逐漸溶解，反應(yīng)為Cu+H₂O₂+2H⁺=Cu²⁺+2H₂O，故答案為：Cu+H₂O₂+2H⁺=Cu²⁺+2H₂O．

點評：本題考查原子結(jié)構(gòu)與元素周期律，元素的推斷是解答本題的關(guān)鍵，注重元素化合物與化學(xué)反應(yīng)原理的結(jié)合，題目難度不大．