高中化学试题解析275
1. W、X、Y、Z为四种短周期非金属元素，W原子中电子排布已充满的能级数与最高能级中的电子数相等，X与W同族，Y与X相邻且Y原子比X原子多一个未成对电子，Z位于W的对角线位置。下列说法错误的是
A. 第二电离能：X<Y
B. 原子半径：Z<W
C. 单质沸点：Y<Z
D. 电负性：W<X
答案：A。
分析：
4种元素均为短周期非金属元素。W原子中电子排布已充满的能级数与最高能级中的电子数相等，依构造原理W的电子排布式可能是1s22s22p2或1s22s22p63s23p4，即C元素或S元素。
如果W是C元素，则X与之同族为Si元素；Y又与X相邻且Y比X多一个未成对电子，所以Y是P元素，或者Y是非金属元素也可确定其为P元素；Z位于W的对角线，也是P元素，而Y和Z不可能同为P元素，这不合理。
从上面的分析知W应该是S元素，则X与之同族为O元素；Y与X相邻且Y原子比X原子多一个未成对电子，则Y是N元素；Z位于W的对角线，所以Y是F元素。
W、X、Y、Z四种元素依次为S、O、N、F。
A项，O和N失去第一个电子后，O+的价电子排布为2p3，是半充满结构，比较稳定，不易失去电子，因此其第二电离能较大；而N+的价电子排布为2p2，相对容易失去电子，其第二电离能较小。因此O的第二电离能大于N的第二电离能。
B项，同主族元素从上到下，原子半径变大，同周期元素从左到右，原子半径变小，所以原子半径S＞O＞F。
C项，N与F的单质都是分子晶体，F2的相对分子质量较大，范德华力较强，沸点较高。
D项，同主族元素从上到下，电负性逐渐减小，所以O的电负性大于S。
2. 科研工作者设计了一种用于废弃电极材料LixCoO2(x<1)再锂化的电化学装置，其示意图如下：
已知：参比电极的作用是确定LixCoO2再锂化为LiCoO2的最优条件，不干扰电极反应。下列说法正确的是
A. LixCoO2电极上发生的反应：
B. 产生标准状况下5.6L O2时，理论上可转化
C. 再锂化过程中，SO42-向LixCoO2电极迁移
D. 电解过程中，阳极附近溶液pH升高
答案：B。
分析：
该电解的目的是将LixCoO2转化为LiCoO2，且x<1，则结合质量守恒和电荷守恒可得LixCoO2电极的电极反应式为：
这是电解的阴极。则Pt电极为电解的阳极，且生成了O2，电极反应式为：
A项，电极反应式没有配平。
B项，由阳极反应式知，产生标准状况下5.6L即0.25 molO2时，转移1 mol 电子，再结合阴极反应式知，理论上可转化
C项，SO42-的移动方向与电流方向相反，应向Pt电极移动。
D项，由阳极反应式知，电解过程生成H+，其浓度升高，所以pH变小。
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