X、Y、Z、U、V是元素周期表前四周期中的五种常见元素,其相关信?【原电池原理】

时间:2016-12-25 01:13:53

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推断题  X、Y、Z、U、V是元素周期表前四周期中的五种常见元素,其相关信息如下表:

元素
相关信息

X
地壳中含量最多的金属,其氧化物可用作耐火材料

Y
单质在常温常压下为黄绿色气体

Z
常温常压下,单质是淡黄色固体,常在火山口附近沉积

U
常温下单质遇浓硫酸钝化,其一种核素的质量数为56,中子数为30

V
属短周期元素,原子的最外层电子数是内层电子数的2/5

 
请回答下列问题:
(1)元素X位于周期表中第    周期第   族,其离子结构示意图为          
(2)上述元素中最高价氧化物对应的水化物酸性最强的是           (写化学式),非金属气态氢化物还原性最强的是            (写化学式)。
(3)在碱性条件下,Y的单质可与UO2-反应制备一种可用于净水的盐UO42-,该反应的离子方程式是                               91Exam.org;                      
(4)我国首创的海洋电池被大规模用于海洋灯塔。该电池是以X板为负极,铂网为正极,海水为电解质溶液,电池总反应为:4X+3O2+6H2O=4X(OH)3。该电池正极反应为                        
(5)已知25℃时,Ksp[U(OH)3]=2.63×10-39,则该温度下反应U(OH)3+3H+U3++3H2O的平衡常数K=                       



推断题  X、Y、Z、U、V是元素周期表前四周期中的五种常见元素,其相关信息如下表:

元素
相关信息

X
地壳中含量最多的金属,其氧化物可用作耐火材料

Y
单质在常温常压下为黄绿色气体

Z
常温常压下,单质是淡黄色固体,常在火山口附近沉积

U
常温下单质遇浓硫酸钝化,其一种核素的质量数为56,中子数为30

V
属短周期元素,原子的最外层电子数是内层电子数的2/5

 
请回答下列问题:
(1)元素X位于周期表中第    周期第   族,其离子结构示意图为          
(2)上述元素中最高价氧化物对应的水化物酸性最强的是           (写化学式),非金属气态氢化物还原性最强的是            (写化学式)。
(3)在碱性条件下,Y的单质可与UO2-反应制备一种可用于净水的盐UO42-,该反应的离子方程式是                                                    
(4)我国首创的海洋电池被大规模用于海洋灯塔。该电池是以X板为负极,铂网为正极,海水为电解质溶液,电池总反应为:4X+3O2+6H2O=4X(OH)3。该电池正极反应为                        
(5)已知25℃时,Ksp[U(OH)3]=2.63×10-39,则该温度下反应U(OH)3+3H+U3++3H2O的平衡常数K=                  0;     
本题答案:(16分)
(1)三、ⅢA  &#
本题解析:
试题分析:(1)地壳中含量最多的金属元素是铝,则X是Al,铝原子具有283的电子层结构,位于第三周期第IIIA族;1个氯原子失去3个电子变为铝离子,则Al3+的核电荷数为13,具有28电子层结构;(2)氯气在常温常压下是黄绿色气体,则Y是氯元素,其最高价氧化物对应水化物是高氯酸,HClO4是已知酸中酸性最强的酸;硫磺在常温常压下是淡黄色固体,则Z为硫元素;由于质子数=质量数—中子数=56—30=26,则U为铁元素;短周期元素原子的内层电子数可能是2或10,最外层电子数是内层电子数的2/5,说明电子层结构为284,则V是硅元素;根据元素周期律可知,非金属性:Si<S<Cl,则单质的氧化性:Si<S<Cl2,气态氢化物的还原性:SiH4>H2S>HCl;(3)Cl2是强氧化剂,能将FeO2-氧化为FeO42-,氯由0降为-1价,铁由+3价升为+6价,根据化合价升降总数相等、电荷守恒、原子守恒可得:2FeO2-+ 3Cl2 + 8OH-= 2FeO42-+ 6Cl-+ 4H2O;(4)4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)3,铝由0升为+3价,失去电子,发生氧化反应,说明铝作负极;氧由0降为—2价,得到电子,发生还原反应,说明氧气是正极反应物,根据电子、电荷、原子守恒可知,正极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-或3O2+12e-+6H2O=12OH-;(5)25℃时,Ksp[Fe(OH)3]=2.63×10-39,Kw=1.0×10-14,Fe(OH)3+3H+Fe3++3H2O,固体和纯液体不能写入平衡常数表达式,则该反应的平衡常数K=c(Fe3+)/c3(H+)=[c(Fe3+)?c3(OH-)]/[c3(H+)?c3(OH-)]= Ksp[Fe(OH)3]/Kw3=2.63×10-39/(1.0×10-14) 3=2.63×103。
考点:考查物质结构、元素周期律、氧化还原反应方程式的配平、书写正极反应式、根据溶度积和水的离子积计算化学平衡常数等。


本题所属考点:【原电池原理】
本题难易程度:【困难】



Accidents will happen in the best regulated families. 家规再严,事端难免。

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