Question

14．某小組在研究前18號(hào)元素時(shí)發(fā)現(xiàn)：依據(jù)不同的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)律，元素周期表有不同的排列形式．如果將它們按原子序數(shù)遞增的順序排列，可形成圖①所示的“蝸�！毙螤�，圖中每個(gè)“•”代表一種元素，其中P點(diǎn)代表氫元素．

（1）K元素在常規(guī)周期表中的位置第二周期第VIA族（填周期和族）．
（2）寫出M與Z兩種元素形成的化合物的電子式．
（3）下列說(shuō)法正確的是bd．
a．Y 元素對(duì)應(yīng)的氫化物比K 元素對(duì)應(yīng)的氫化物更穩(wěn)定
b．虛線相連的元素處于同一族
c．K、L、X 三種元素的離子半徑大小順序是X^3-＞L⁺＞K^2-
d．由K、L 兩種元素組成化合物中可能含有非極性共價(jià)鍵
（4）圖②裝置可以模擬鋼鐵的腐蝕碳棒一極的電極反應(yīng)式是O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-．若在圖②溶液中滴加少量酚酞溶液并進(jìn)行電解，發(fā)現(xiàn)Fe電極附近溶液變紅，請(qǐng)寫出碳棒一極的電極反應(yīng)式2Cl^--2e^-=Cl₂↑．犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法利用的原理是原電池（填“電解池”或“原電池”）
（5）已知室溫下，X（OH）₃的Ksp或溶解度遠(yuǎn)大于Fe（OH）₃．向濃度均為0.1mol•L^-1的Fe（NO₃）₃和X（NO₃）₃混合溶液中，逐滴加入NaOH溶液．請(qǐng)?jiān)趫D③坐標(biāo)示意圖中畫出生成X（OH）₃的物質(zhì)的量與加入NaOH溶液的體積的關(guān)系．

Answer 1

分析 P點(diǎn)代表氫元素，按照原子序數(shù)由小到大由里往外延伸，虛線連接的原子處于同族，由圖可知，L為Na、M為Mg、X為Al、Y為P、K為O、Z為Cl．
（1）K元素是O元素，主族元素周期數(shù)=電子層數(shù)、族序數(shù)=最外層電子數(shù)；
（2）M是Mg元素、Z是Cl元素，二者通過(guò)得失電子生成離子化合物氯化鎂；
（3）a．元素的非金屬性越強(qiáng)，其氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定；
b．虛線相連的元素處于同一族；
c．電子層數(shù)越多其離子半徑越大，電子層結(jié)構(gòu)相同的離子，離子半徑隨著原子序數(shù)增大而減��；
d．由K、L兩種元素組成的化合物可能是Na₂O或Na₂O₂，活潑金屬和活潑非金屬元素之間易形成離子鍵，非金屬元素之間易形成共價(jià)鍵；
（4）L是Na、Z是Cl元素，LZ溶液是NaCl溶液，中性條件下，鐵發(fā)生吸氧腐蝕，F(xiàn)e作負(fù)極、C作正極，正極上氧氣得電子發(fā)生還原反應(yīng)，若在圖②溶液中滴加少量酚酞溶液并進(jìn)行電解，發(fā)現(xiàn)Fe電極附近溶液變紅，則Fe作陰極、C作陽(yáng)極，陽(yáng)極上氯離子放電生成氯氣，犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法利用的原理是原電池原理；
（5）室溫下，Al（OH）₃的Ksp或溶解度遠(yuǎn)大于Fe（OH）₃，向濃度均為0.1mol•L?¹的Fe（NO₃）₃和Al（NO₃）₃混合溶液中，逐滴加入NaOH溶液，NaOH先和Fe（NO₃）₃反應(yīng)生成Fe（OH）₃，當(dāng)鐵離子完全反應(yīng)后，Al（NO₃）₃再和NaOH反應(yīng)生成Al（OH）₃沉淀，Al元素完全以Al（OH）₃形式存在時(shí)，如果繼續(xù)滴加NaOH溶液，Al（OH）₃轉(zhuǎn)化為NaAlO₂而消失，據(jù)此畫出圖象．

解答 解：P點(diǎn)代表氫元素，按照原子序數(shù)由小到大由里往外延伸，虛線連接的原子處于同族，由圖可知，L為Na、M為Mg、X為Al、Y為P、K為O、Z為Cl．
（1）K元素是O元素，O原子核外有2個(gè)電子層、最外層電子數(shù)是6，所以O(shè)元素位于第二周期第VIA族，故答案為：第二周期第VIA族；
（2）M是Mg元素、Z是Cl元素，二者通過(guò)得失電子生成離子化合物氯化鎂，其電子式為，故答案為：；
（3）a．元素的非金屬性越強(qiáng)，其氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定，非金屬性Y＜K，所以Y元素對(duì)應(yīng)的氫化物不如K元素對(duì)應(yīng)的氫化物更穩(wěn)定，故錯(cuò)誤；
b．虛線相連的元素處于同一族，且離中心越遠(yuǎn)，其原子半徑越大，故正確；
c．電子層數(shù)越多其離子半徑越大，電子層結(jié)構(gòu)相同的離子，離子半徑隨著原子序數(shù)增大而減小，所以離子半徑從小到大順序?yàn)閄³⁺＜L⁺＜K²?，故錯(cuò)誤；
d．由K、L兩種元素組成的化合物可能是Na₂O或Na₂O₂，過(guò)氧化鈉中存在離子鍵和共價(jià)鍵，故正確，
故選：bd；
（4）L是Na、Z是Cl元素，LZ溶液是NaCl溶液，中性條件下，鐵發(fā)生吸氧腐蝕，F(xiàn)e作負(fù)極、C作正極，正極上氧氣得電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-，若在圖②溶液中滴加少量酚酞溶液并進(jìn)行電解，發(fā)現(xiàn)Fe電極附近溶液變紅，則Fe作陰極、C作陽(yáng)極，陽(yáng)極上氯離子放電生成氯氣，電極反應(yīng)式為2Cl^--2e^-=Cl₂↑，犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法利用的原理是原電池原理，
故答案為：O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-；2Cl^--2e^-=Cl₂↑；原電池；
（5）室溫下，Al（OH）₃的Ksp或溶解度遠(yuǎn)大于Fe（OH）₃，向濃度均為0.1mol•L^-1的Fe（NO₃）₃和Al（NO₃）₃混合溶液中，逐滴加入NaOH溶液，NaOH先和Fe（NO₃）₃反應(yīng)生成Fe（OH）₃，當(dāng)鐵離子完全反應(yīng)后，Al（NO₃）₃再和NaOH反應(yīng)生成Al（OH）₃沉淀，Al元素完全以Al（OH）₃形式存在時(shí)，如果繼續(xù)滴加NaOH溶液，Al（OH）₃轉(zhuǎn)化為NaAlO₂而消失，所以滴加NaOH開(kāi)始時(shí)沒(méi)有氫氧化鋁沉淀生成，當(dāng)鐵離子完全沉淀后再生成氫氧化鋁沉淀，最后氫氧化鋁完全溶解生成偏鋁酸鈉，因?yàn)橄跛徼F和硝酸鋁的濃度相等，則開(kāi)始時(shí)不產(chǎn)生氫氧化鋁沉淀、生成氫氧化鋁沉淀、氫氧化鋁沉淀完全溶解需要NaOH的體積之比為3：3：1，所以其圖象為，故答案為：．

點(diǎn)評(píng) 本題考查元素周期表和元素周期律綜合應(yīng)用、電化學(xué)、溶度積、化學(xué)反應(yīng)圖象等，側(cè)重考查學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題能力，（5）中作圖注意根據(jù)方程式明確各階段消耗氫氧化鈉的體積關(guān)系，難度中等．