Question

X、Y是元素周期表前20號(hào)元素，且X的原子序數(shù)比Y大4．請(qǐng)?zhí)羁眨?br />Ⅰ．若X是金屬元素，Y是非金屬元素，X的氧化物、氯化物都是實(shí)驗(yàn)室常用的干燥劑．
（1）元素Y的原子結(jié)構(gòu)示意圖為

 

．
（2）含X的某鹽與Y的氣態(tài)氧化物都能作漂白劑，實(shí)驗(yàn)室保存該鹽的方法是

 

．
Ⅱ．若X、Y同為第三周期元素，Y的離子半徑在該周期離子中最�。�
（3）乙烯與X單質(zhì)反應(yīng)的反應(yīng)類型為

 

．
（4）廣西治理龍江河鎘（Cd²⁺）污染時(shí)，先向河中投入沉淀劑將Cd²⁺轉(zhuǎn)化為難溶物，再投入X、Y形成的一種常見(jiàn)化合物，該化合物的作用是

 

（用必要的離子方程式和文字解釋）．
Ⅲ．若X是短周期最活潑的金屬元素．
（5）Y₂H₄、O₂與XOH溶液組成的電池，其負(fù)極的電極反應(yīng)式（已知：Y₂H₄可以和O₂反應(yīng)生成Y₂和H₂O）為

 

．
（6）25℃，用0.1000mol?L^-1 XOH溶液滴定20.00mL0.1000mol?L^-1某一元酸HA溶液所得滴定曲線如圖．
①A、B、C三點(diǎn)所示溶液導(dǎo)電能力由強(qiáng)到弱順序?yàn)?!--BA-->

 

．
②估算25℃時(shí)HA的電離常數(shù)為

 

．

Answer 1

分析：X、Y是元素周期表前20號(hào)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，X的氧化物、氯化物都是實(shí)驗(yàn)室常用的干燥劑，則X為Ca元素，故Y為S元素，含X的某鹽與Y的氣態(tài)氧化物都能作漂白劑，則含X的鹽為Ca（ClO）₂，易與空中的水、二氧化碳反應(yīng)；
Ⅱ．若X、Y同為第三周期元素，Y的離子半徑在該周期離子中最小，則Y為Al元素、故X為Cl元素，
（3）氯氣與乙烯發(fā)生加成反應(yīng)；
（4）氯化鋁水解生成氫氧化鋁膠體，吸附Cd的難溶物而沉淀；
Ⅲ．若X是短周期最活潑的金屬元素，則X為Na，故Y為N，
（5）N₂H₄、O₂與NaOH溶液組成的電池，負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，N₂H₄在負(fù)極放電，堿性條件下生成氮?dú)馀c水；
（6）25℃，用0.1000mol?L^-1 XOH溶液滴定20.00mL0.1000mol?L^-1某一元酸HA溶液所得滴定曲線如圖．
①由圖可知，0.1mol/L的HA，其pH＞1，則HA為弱酸，隨NaOH溶液加入，由弱電解質(zhì)轉(zhuǎn)化為強(qiáng)電解質(zhì)NaA，溶液中離子濃度增大，導(dǎo)電能力增強(qiáng)；
②加入20mLNaOH溶液恰好溶液，此時(shí)為NaA溶液，溶液pH=8，A^-水解A^-+H₂O?HA+OH^-，計(jì)算水解平衡常數(shù)K_h，HA的電離平衡K_a=

Kw

Kh

，據(jù)此計(jì)算．

解答：解：X、Y是元素周期表前20號(hào)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，X的氧化物、氯化物都是實(shí)驗(yàn)室常用的干燥劑，則X為Ca元素，故Y為S元素，
（1）S原子核外有16個(gè)電子，有3個(gè)電子層，各層電子數(shù)為2、8、6，故原子結(jié)構(gòu)示意圖為，故答案為：；
（2）含X的某鹽與Y的氣態(tài)氧化物都能作漂白劑，則含X的鹽為Ca（ClO）₂，易與空中的水、二氧化碳反應(yīng)反應(yīng)生成次氯酸，次氯酸不穩(wěn)定分解而失效，故應(yīng)密封保存，
故答案為：密封保存；
Ⅱ．若X、Y同為第三周期元素，Y的離子半徑在該周期離子中最小，則Y為Al元素、故X為Cl元素，
（3）氯氣與乙烯發(fā)生反應(yīng)生成1，2-二氯乙烷，不飽和碳原子與氯原子結(jié)合，屬于加成反應(yīng)，
故答案為：加成反應(yīng)；
（4）氯化鋁溶于水發(fā)生水解Al³⁺+3H₂O?Al（OH）₃+3H⁺，生成氫氧化鋁膠體，吸附Cd的難溶物而沉淀，消除隔的污染，
故答案為：氯化鋁溶于水發(fā)生水解Al³⁺+3H₂O?Al（OH）₃+3H⁺，生成氫氧化鋁膠體，吸附Cd的難溶物而沉淀，消除隔的污染；
Ⅲ．若X是短周期最活潑的金屬元素，則X為Na，故Y為N，
（5）N₂H₄、O₂與NaOH溶液組成的電池，負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，N₂H₄在負(fù)極放電，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↑+H₂O，
故答案為：N₂H₄+4OH^--4e^-=N₂↑+H₂O；
（6）25℃，用0.1000mol?L^-1 XOH溶液滴定20.00mL0.1000mol?L^-1某一元酸HA溶液所得滴定曲線如圖．
①由圖可知，0.1mol/L的HA，其pH＞1，則HA為弱酸，隨NaOH溶液加入，由弱電解質(zhì)轉(zhuǎn)化為強(qiáng)電解質(zhì)NaA，溶液中離子濃度增大，導(dǎo)電能力增強(qiáng)，故導(dǎo)電能力C＞B＞A，
故答案為：C＞B＞A；
②加入20mLNaOH溶液恰好溶液，此時(shí)為NaA溶液，濃度為0.05mol/L，A^-水解A^-+H₂O?HA+OH^-，溶液pH=8，則c（OH^-）≈c（HA）=10^-6mol/L，c（A^-）≈0.05mol/L，則A^-水解平衡常數(shù)K_h=

10-6×10-6

0.05

=2×10^-11，則HA的電離平衡K_a=

Kw

Kh

=

10-14

2×10-11

=5×10^-4，
故答案為：5×10^-4．

點(diǎn)評(píng)：本題目綜合性較大，涉及元素化合物推斷、常用化學(xué)用語(yǔ)、鹽類水解、原電池、中和滴定、電解質(zhì)溶液平衡常數(shù)有關(guān)計(jì)算等，（6）為易錯(cuò)點(diǎn)、難點(diǎn)，注意電解質(zhì)溶液導(dǎo)電性與溶液中離子濃度及電荷有關(guān)、注意掌握鹽類水解常數(shù)與酸（堿）電離常數(shù)的關(guān)系．