A、B、X、Y、Z、W、Q、R是原子序數(shù)依次增大的八種短周期主族元素,A和B、Z和W左右相鄰,A和Z、B和W上下相鄰;Y在同周期中原子半徑最大,R在同周期中原子半徑最。籜與Q同主族,能形成QX3化合物.已知Z是金屬,其氧化物和氫氧化物均顯兩性.
(1)寫出Z的氧化物與少量Y的最高價氧化物對應(yīng)水化物的溶液反應(yīng)的離子方程式______.
(2)單質(zhì)B、W和WB都是熔點高、硬高大的晶體,B、W、WB、Y的一種氧化物、Q的單質(zhì)和R的單質(zhì),它們的熔點由高到低的順序(填化學式)______.
(3)A和R能生成共價化合物AR3,該分子是否滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)______(填“是”或“否”),該分子是______(填“極性”或“非極性”)分子,它和潮濕空氣里的水分作用會產(chǎn)生大量白霧,寫出其反應(yīng)的化學方程式______.
(4)由等物質(zhì)的量濃度Y2QX4和Z2(QX4)3組成的混合液,若在該混合液中逐滴加入氫氧化鋇溶液,產(chǎn)生沉淀的物質(zhì)的量最大時的離子方程式是______.
(5)已知鋅錳干電池電極總反應(yīng)為:Zn+2MnO2+2NH4Cl=Mn2O3+ZnCl2+2NH3+H2O,則該電池正極反應(yīng)為______.以B、Z為電極可以組成海水電池,這種電池的能量比鋅錳干電池高20-50倍,可用作航標燈的電源,寫出該原電池負極的電極反______.
【答案】分析:利用題干條件,“已知Z是金屬,其氧化物和氫氧化物均顯兩性”作為解題的突破口,首先判斷Z為鋁,接著利用位置關(guān)系,推出其他元素,結(jié)合元素化合物的知識和電化學知識給與解決.
解答:解:(1)已知Z是金屬,其氧化物和氫氧化物均顯兩性,判斷Z為鋁;Y在同周期中原子半徑最大,B和W上下相鄰;A、B、X、Y、Z、W、Q、R是原子序數(shù)依次增大的八種短周期主族元素,綜合以上條件,可判斷Y為鈉;故答案為Al2O3 +2OH -═2AlO2-+H2O;
(2)根據(jù)晶體類型可以判斷不同類型的晶體熔點高低,晶體的熔沸點的一般規(guī)律為:原子晶體>離子晶體>分子晶體,同種類型的晶體看化學鍵鍵能的大小判斷,單質(zhì)B、W和WB都是原子晶體,Y的一種氧化物是離子晶體,Q的單質(zhì)和R的單質(zhì)為分子晶體,故答案為:C>SiC>Si>Na2O>S>Cl2;或C>SiC>Si>Na2O2>S>Cl2;
(3)A為B元素,R為Cl,共價化合物BCl3,平面三角形,B元素未達到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),分子為非極性分子,它和潮濕空氣里的水分作用會產(chǎn)生大量白霧,
其反應(yīng)的化學方程式BCl3+3H2O=H3BO3+3HCl,故答案為:否、;非極性;Cl3+3H2O=H3BO3+3HCl;
(4)硫酸鈉、硫酸鋁與氫氧化鋇反應(yīng),當鋁離子沉淀完全時,則2Al3++6OH-+3Ba2++3SO42-=2Al(OH)3↓+3BaSO4↓,此時溶液中的硫酸根并沒有完全沉淀,再滴加氫氧化鋇,生成硫酸鋇,即Ba2++SO42-+2Al(OH)3+2OH--=2[Al(OH)4]-+BaSO4↓,生成1molBaSO4但減少2molAl(OH)3,實為沉淀的物質(zhì)的量減少,故物質(zhì)的量最大的離子反應(yīng)2Al3++6OH-+3Ba2++3SO42-=2Al(OH)3↓+3BaSO4↓,故答案為:2Al3++6OH-+3Ba2++3SO42-=2Al(OH)3↓+3BaSO4↓;
(5)正極發(fā)生還原反應(yīng),該電池也是課本介紹的化學電源,明確給出正負極的電極反應(yīng),或者先寫簡單的負極反應(yīng),有總的離子反應(yīng)減去負極反應(yīng)式即得
2MnO2+2NH4++2e-=Mn2O3+2NH3+H2O;B是碳,Z是鋁,較活潑的做負極,故負極反應(yīng)為Al-3e-=Al3+,故答案為:2MnO2+2NH4++2e-=Mn2O3+2NH3+H2O;Al-3e-=Al3+.
點評:本題綜合性較強,以元素周期表考查入手,覆蓋元素化合物知識、物質(zhì)結(jié)構(gòu)問題、電化學問題,設(shè)點全面,考查到位,是一好題.