Question

U、V、W、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素，U、Y在周期表
中的相对位置如下表；U元素与氧元素能形成两种无色气体；W是地壳中含量最多的金属元素．

U
		Y

（1）元素Z在周期表中位于第

 

族．我国首创以W组成的金属-海水-空气电 池作为能源的新型海水标志灯，它以海水为电解质溶液，靠空气中的氧气使W组成的金属不断氧化而产生电流．只要把灯放入海水中数分钟，就会发出耀眼的白光．则该电源负极反应为

 

．
（2）YO₂气体通入BaCl₂和HNO₃的混合溶液，生成白色沉淀和无色气体VO，有关反应的离子方程式为

 

，由此可知YO₂和VO还原性较强的是（写化学式）

 

．
（3）V的最简单气态氢化物甲的水溶液显碱性．
①在微电子工业中，甲的水溶液可作刻蚀剂H₂O₂的清除剂，所发生反应的产物不污染环境，其化学方程式为

 

．
②一定条件下，甲在固定体积的密闭容器中发生分解反应（△H＞0）并达平衡后，仅改变下表中反应条件x，该平衡体系中随x递增y递增的是

 

（选填序号）．

选项	a	b	c	d
x	温度	温度	加入He的物质的量	加入甲的物质的量
y	混合气体的平均相对分子质量	平衡常数K	混合气体的密度	达平衡时的甲的转化率

③Z的最简单气态氢化物乙与甲混合时有白烟生成，同温同压下，将a L 甲气体 和  b L乙气体通入水中，若所得溶液的pH=7，则a

 

 b（填“＞“或“＜”或“=”）．

Answer 1

考点：元素周期律和元素周期表的综合应用

专题：元素周期律与元素周期表专题

分析：U、V、W、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素，W是地壳中含量最多的金属元素，则W是Al元素，U、Y在周期表中的相对位置如图1，根据图知，U为第二周期元素，U元素与氧元素能形成两种无色气体，则U是C元素，Y是S元素，Z的原子序数大于S元素且为短周期主族元素，所以Z是Cl元素，（3）中V的最简单气态氢化物甲的水溶液显碱性，则V是N元素，甲是氨气．
（1）主族元素族序数=最外层电子数；Al、氧气和电解质溶液构成原电池，Al作负极，失电子生成铝离子；
（2）SO₂气体通入BaCl₂和HNO₃的混合溶液，生成白色沉淀和无色气体NO，发生氧化还原反应生成硫酸根离子和NO，硫酸根离子和钡离子反应生成硫酸钡白色沉淀，同一氧化还原反应中还原剂的还原性大于还原产物的还原性；
（3）①氨气和双氧水反应的产物不污染环境，应生成氮气和水；
②一定条件下，甲在固定体积的密闭容器中发生分解反应（△H＞0）并达平衡后，
a．该分解反应是吸热反应，升高温度促进分解，混合物的物质的量增大；
b．升高温度，促进氨气分解；
c．加入He，混合气体质量增大，容器体积不变，根据ρ=

m

V

判断；
d．加入氨气，氨气浓度增大，平衡向右移动，但氨气转化率减小；
③Z的最简单气态氢化物为HCl，同温同压下，将a L NH₃ 和  b L HCl气体通入水中，反应生成NH₄Cl，NH₄Cl溶液呈酸性，而所得溶液的pH=7，说明氨气有剩余．

解答： 解：U、V、W、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素，W是地壳中含量最多的金属元素，则W是Al元素，U、Y在周期表中的相对位置如图1，根据图知，U为第二周期元素，U元素与氧元素能形成两种无色气体，则U是C元素，Y是S元素，Z的原子序数大于S元素且为短周期主族元素，所以Z是Cl元素，（3）中V的最简单气态氢化物甲的水溶液显碱性，则V是N元素，甲是氨气．
（1）Z是Cl元素，其原子最外层有7个电子，主族元素原子最外层电子数与其族序数相等，所以Cl元素位于第VIIA族；
Al、氧气和电解质溶液构成原电池，Al易失电子作负极，电极反应式为：Al-3e^-=Al³⁺，
故答案为：VIIA；Al-3e^-=Al³⁺；
（2）SO₂气体通入BaCl₂和HNO₃的混合溶液，生成白色沉淀和无色气体NO，发生氧化还原反应生成硫酸根离子和NO，硫酸根离子和钡离子反应生成硫酸钡白色沉淀，反应方程式为：3SO₂+2NO₃^-+3Ba²⁺+2H₂O=3BaSO₄↓+2NO+4H⁺，同一氧化还原反应中还原剂的还原性大于还原产物的还原性，该反应中二氧化硫是还原剂、NO是还原产物，所以二氧化硫的还原性较强，
故答案为：3SO₂+2NO₃^-+3Ba²⁺+2H₂O=3BaSO₄↓+2NO+4H⁺；SO₂；
（3）①氨气和双氧水发生氧化还原反应生成氮气和水，反应方程式为：2NH₃+3H₂O₂=N₂+6H₂O，
故答案为：2NH₃+3H₂O₂=N₂+6H₂O；
②a．该分解反应是吸热反应，升高温度促进分解，混合物的物质的量增大，所以混合气体的平均分子质量减小，故错误；
b．升高温度，促进氨气分解，所以化学平衡常数增大，故正确；
c．加入He，混合气体质量增大，容器体积不变，混合气体密度增大，故正确；
d．加入氨气，氨气浓度增大，平衡向右移动，但氨气转化率减小，故错误；
故选：bc；
③Z的最简单气态氢化物为HCl，同温同压下，将a L NH₃ 和  b L HCl气体通入水中，反应生成NH₄Cl，NH₄Cl溶液呈酸性，而所得溶液的pH=7，说明氨气有剩余，故a＞b，
故答案为：＞．

点评：本题考查比较综合，涉及元素化合物推断、原电池原理、氧化还原反应、化学平衡影响因素、盐类水解等知识，需要学生具备扎实的基础，难度中等．