专题08：物质结构与推断
1．【2021浙江理综化学】右下表为元素周期表的一部分，其中X、Y、Z、W为短周期元素，W元素的核
电荷数为X元素的2倍。下列说法正确的是（ ）
A．X、W、Z元素的原子半径及它们的气态氢化物的热稳定性均依次递增 B．Y、Z、W元素在自然界中均不能以游离态存在，它们的最高价氧化物的水化物的酸性依次递增
C．YX2晶体熔化、液态WX3气化均需克服分子间作用力
D．根据元素周期律，可以推测T元素的单质具有半导体特性，T2X3具有氧化性和还原性
2．【2021广东理综化学】甲～庚等元素在周期表中的相对位置如下表，己的最高氧化物对应水化物有强
脱水性，甲和丁在同一周期，甲原子最外层与最内层具有相同电子数。下列判断正确的是（ ） A．丙与戊的原子序数相差28 B．气态氢化物的稳定性：庚<己<戊 C．常温下，甲和乙的单质均能与水剧烈反应 D．丁的最高价氧化物可用于制造光导纤维
3．【2021安徽理综化学】（14分）C、N、O、Al、Si、Cu是常见的六种元素。
（1）Si位于元素周期表第____周期第_____族。
（2）N的基态原子核外电子排布式为_____；Cu的基态原子最外层有___个电子。 （3）用“>”或“<”填空：
原子半径 Al_____Si 电负性 N____O 熔点 金刚石_____晶体硅 沸点 CH4____SiH4 X Y Z W T 第9题表 （4）常温下，将除去表面氧化膜的Al、Cu片插入浓HNO3中组成原电池（图1），测得原电池的电流
强度（I）随时间（t）的变化如图2所示，反应过程中有红棕色气体产生。
0-t1时，原电池的负极是Al片，此时，正极的电极反应式是_____,溶液中的H+向___极移动，t1
时，原电池中电子流动方向发生改变，其原因是______。
4．【2021四川理综化学】（13分）X、Z、Q、R、T、U分别代表原子序数依次增大的短周期元素。X和R
属同族元素；Z和U位于第VIIA族；X和Z可形成化合物XZ4；Q基态原子的s轨道和p轨道的电子总数相等；T的一种单质在空气中能够自燃。
[来源:.Com]请回答下列问题：
[来源:]（1）R基态原子的电子排布式是_____________________。 （2）利用价层电子对互斥理论判断TU3的立体构型是______。
（3）X所在周期元素最高价氧化物对应的水化物中，酸性最强的是______(填化学式)；Z和U的氢化
物中沸点较高的是_____(填化学式)；Q、R、U的单质形成的晶体，熔点由高到低的排列顺序是_______(填化学式)。
（4）CuSO4溶液能用作T4中毒的解毒剂，反应可生成T的最高价含氧酸和铜，该反应的化学方程式是
_______________________。
5．【2021天津理综化学】(14分)随原子序数的递增，八种短周期元素（用字母X表示）原子半径的相对大小、
最高正价或最低负价的变化如下图所示。
根据判断出的元素回答问题：
（1）f在元素周期表的位置是__________。
（2）比较d、e常见离子的半径的小（用化学式表示，下同）_______＞__________；比较g、h的最高
价氧化物对应的水化物的酸性强弱是：_______＞__________。
[来源:Z.xx.k.Com][来源:Z_xx_k.Com]
（3）任选上述元素组成一种四原子共价化合物，写出其电子式__________。
（4）已知1mole的单质在足量d2中燃烧，恢复至室温，放出255.5kJ热量，写出该反应的热化学方程式：
___________________。
（5）上述元素可组成盐R：zx4f(gd4)2,向盛有10mL1mol·L-1R溶液的烧杯中滴加1mol·L-1NaOH溶液，沉
淀物质的量随NaOH溶液体积变化示意图如下：
①R离子浓度由大到小的顺序是：__________。 ②写出m点反应的离子方程式_________________。
③若R溶液改加20mL1.2 mol·L-1Ba(OH)2溶液，充分反应后，溶液中产生沉淀的物质的量为__________mol。
6．【2021重庆理综化学】（14分）我国古代青铜器工艺精湛，有很高的艺术价值和历史价值，但出土的青
铜器大多受到环境腐蚀，故对其进行修复和防护具有重要意义。 （1）原子序数为29的铜元素位于元素周期表中第 周期。
（2）某青铜器中Sn、Pb的质量分别为119g、20.7g，则该青铜器中Sn和Pb原子的数目之比为 。 （3）研究发现，腐蚀严重的青铜器表面大都存在CuCl。关于CuCl在青铜器腐蚀过程中的催化作用，
下列叙述正确的是 。
A．降低了反应的活化能 B．增大了反应的速率 C．降低了反应的焓变 D．增大了反应的平衡常数
（4）采用“局部封闭法”可以防止青铜器进一步被腐蚀。如将糊状Ag2O涂在被腐蚀部位，Ag2O与有害
组分CuCl发生复分解反应，该化学方程式为 。
（5）题11图为青铜器在潮湿环境中发生电化学腐蚀的原理示意图。
①腐蚀过程中，负极是 （填图中字母“a”或“b”或“c”）；
②环境中的Cl-扩散到孔口，并与正极反应产物和负极反应产物作用生成多孔粉状锈Cu2(OH)3Cl，其离子方程式为 ；
③若生成4.29 g Cu2(OH)3Cl，则理论上耗氧体积为 L（标准状况）。
从以上分析，我们预测2018年电化学及其应用仍为高考命题的重点。命题角度主要为原电池和电解池原理及应用；从题型看主要是选择题和填空题，其题型包括五判断、二写、一比较和三解释。
（1）五判断是判断工作原理题型、判断电极、判断电子流向、判断电极上析出的产物、判断电极附近
或整个溶液的酸碱性；
（2）二写是书写电极反应式和总反应方程式； （3）一比较是利用电化学知识比较金属的活动性；
（4）三解释是利用电化学知识解释电化学腐蚀、电化学防护和某些反应速率加快的原因。 结合考纲和考试说明，2018年电化学类试题可能从以下几个方面考查： （1）原电池、电解池、电镀池的电极名称、电子流向及电极反应式； （2）根据原电池、电解池的电极变化判断金属活泼性强弱； （3）根据电解时电极变化判断电极材料或电解质种类； （4）新型电池的电极反应及应用； （5）有关电解产物的判断和计算。
☆★考点一：原电池和电解池的基本原理 1、原电池工作原理
（1）原电池的定义：把化学能转化为电能的装置叫原电池。 （2）形成条件： ①活泼性不同的两电极：一个是较活泼的金属，另一个是较不活泼的金属、石墨（碳棒）或某些金属氧化物（如PbO2）。 ②电解质溶液 ③形成闭合回路 ④自反发生的氧化还原反应 （3）工作原理：原电池是利用能发生的氧化还原反应设计而成，较活泼的金属材料作为负极，失去电子，经外电路流向较不活泼金属，再经电解质溶液回到负极，构成闭合回路，电流反向流动。溶液中阴离子向负极移动，阳离子向正极移动。 （4）原电池的正负极的判断方法： ①金属与金属或金属与导电非金属做电极时，较活泼金属做负极；较不活泼金属做正极。 ②根据电子的流向判断：电子流出的极为负极，电子流入的极为正极；也可以根据电流方向判断：电流流出极为正极，电流流入极为负极； ③根据发生的反应判断：发生氧化反应的极为负极，发生还原反应的极为正极； ④根据反应现象判断：一般来说，溶解的一极为负极，有气体或固体析出的一极为正极； ⑤如果给出一个方程式判断电极反应，则化合价升高的电极为负极，化合价降低的电极为正极，由此可设计原电池。 2、电解的原理
（1）定义： 电解池借助于电流引起氧化还原反应的装置，也就是把电能转变为化学能的装置叫做电
解池或电解槽。 （2）构成电解池的条件
①电流必须是直流而不是交流
②两个电极。其中与电源的正极相连的电极叫做阳极，与电源的负极相连的电极叫做阴极。 ③电解质溶液或熔融态电解质。 （3）电解结果：在两极上有新物质生成。 （4）电解质导电的实质
对电解质溶液（或熔融态电解质）通电时，电子从电源的负极沿导线流入电解池的阴极，电解质的阳离子移向阴极得电子发生还原反应；电解质的阴离子移向阳极失去电子（有的是组成阳极的金属原子失去电子）发生氧化反应，电子从电解池的阳极流出，并沿导线流回电源的正极。这样，电流就依靠电解质溶液（或熔融态电解质）里阴、阳离子的定向移动而通过溶液（或熔融态电解质），所以电解质溶液（或熔融态电解质）的导电过程，就是电解质溶液（或熔融态电解质）的电解过程。 【例1】【2015上海化学】研究电化学腐蚀及防护的装置如右图所示。下列有关说法错误的是（ ）
A．d为石墨，铁片腐蚀加快
B．d为石墨，石墨上电极反应为：O2 + 2H2O + 4e → 4OH– C．d为锌块，铁片不易被腐蚀
D．d为锌块，铁片上电极反应为：2H+ + 2e → H2↑ 【答案】D
【考点定位】考查金属的电化学腐蚀及防护的知识。
【名师点睛】电化学理论是化学学习的重要理论，特别是在科技迅速发展，人均能耗不断增加，能源日趋
紧张的今天，了解电化学理论，实现能量的转化，减少对环境的污染和保护，都是非常必要的。电化学知识包括原电池和电解池，首先要确定装置是原电池还是电解池。确定方法是观察图示是否有电源，若有就是电解池，否则就是原电池。电解池工作时，阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应。结合电解质溶液的酸碱性书写电极反应式、总反应方程式，并根据电性作用原理：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引确定电解质溶液中离子移动的方向。原电池工作时，活动性强的电极为负极，发生氧化反应，活动性弱的电极为正极，正极上发生还原反应。要掌握电化学反应原理，结合电极及电解质溶液的酸碱性正确书写电极反应式，利用好图示及题干提供的信息，是本题解决的关键。学科*网
