Question

15．A、B、C三種常見的短周期元素可以形成AB₂、C₂B、AB₃、C₂B₂、B₂等物質．已知B離子和C離子有相同的電子層結構，A離子比B離子多一個電子層，請回答：
（1）A元素的名稱是硫，
（2）用電子式表示C₂B的形成過程．
（3）AB₃在標準狀況下為固態(tài)，AB₃的水化物在低溫下跟C₂B₂反應生成一種穩(wěn)定性較差的過氧化物，該反應的化學方程式是H₂SO₄+Na₂O₂=Na₂SO₄+H₂O₂．
（4）AB₃的水化物溶液跟C₂A溶液反應的離子方程式是2H⁺+S^2-=H₂S↑，此生應物之一跟AB₂反應的化學方程式是2H₂S+SO₂=3S↓+2H₂O．
（5）“神舟七號”飛船上的能量主要來自于太陽能和燃料電池，H₂、O₂和C₂B的水溶液可形成氫氧燃料電池，負極的電極反應為2H₂+4OH^--4e^-═4H₂O，電極反應產生的水經冷凝后可作為航天員的飲用水，當?shù)玫?.8L飲用水時，電池內轉移的電子數(shù)為200 N_A．該電池在放電過程中，正極附近電解質溶液的pH將增大（填“增大”、“減小”或“不變”）．電解質溶液里的OH^-離子的移動方向是向負極移動（填正或負）．

Answer 1

分析 B離子和C離子有相同的電子層結構，二者可以形成C₂B，說明B是第二周期元素，C是第三周期元素，所以B是O，C是Na；由于A離子比B離子多一個電子層，且可以形成AB₂、AB₃，所以A是S元素．
（5）H₂、O₂和NaOH溶液形成氫氧燃料電池，負極發(fā)生氧化反應，氫氣再負極失去電子，堿性條件下生成水，本質是氫氣燃燒生成水，根據(jù)H元素化合價變化計算轉移電子，該電池在放電過程中，正極是氧氣獲得電子，堿性條件下生成氫氧根離子，原電池中電解質溶液里的陰離子向負極移動，陽離子向正極•

解答 解：B離子和C離子有相同的電子層結構，二者可以形成C₂B，說明B是第二周期元素，C是第三周期元素，所以B是O，C是Na；由于A離子比B離子多一個電子層，且可以形成AB₂、AB₃，所以A是S元素．
（1）由上述分析可知，A為硫元素，故答案為：硫；
（2）用電子式表示Na₂O的形成過程為：，
故答案為：；
（3）SO₃熔點是16.8℃，沸點是44.8℃，標況下為固態(tài)，SO₃的水化物為硫酸，在低溫下跟Na₂O₂反應生成一種穩(wěn)定性較差的過氧化物，該過氧化物為過氧化物，該反應的化學方程式是H₂SO₄+Na₂O₂=Na₂SO₄+H₂O₂，
故答案為：固；H₂SO₄+Na₂O₂=Na₂SO₄+H₂O₂；
（4）SO₃的水化物溶液為硫酸，跟Na₂S溶液反應的離子方程式是：2H⁺+S^2-=H₂S↑，此反應物之一跟SO₂反應的化學方程式是：2H₂S+SO₂=3S↓+2H₂O，
故答案為：2H⁺+S^2-=H₂S↑；2H₂S+SO₂=3S↓+2H₂O；
（5）Na₂O的水溶液為NaOH溶液，H₂、O₂和NaOH溶液形成氫氧燃料電池，負極發(fā)生氧化反應，氫氣再負極失去電子，堿性條件下生成水，負極的電極反應為：2H₂+4OH^--4e^-═4H₂O，電極反應產生的水經冷凝后可作為航天員的飲用水，得到1.8L飲用水的物質的量為$\frac{1.8L×1000g/L}{18g/L}$=100mol，轉移電子為200mol，則電池內轉移的電子數(shù)為200 N_A，該電池在放電過程中，正極是氧氣獲得電子，堿性條件下生成氫氧根離子，正極附近電解質溶液的pH將增大，電解質溶液里的OH^-離子的移動方向是向負極移動，
故答案為：2H₂+4OH^--4e^-═4H₂O；200 N_A；增大；負．

點評 本題考查元素周期表的結構以及元素周期律的應用，是高考中的常見題型，屬于中等難度，解題的關鍵是掌握第1～18號元素名稱和符號，元素同期表的結構，能根據(jù)元素同期律進行分析推斷，有利于考查學生對物質結構與性質關系以及運用元素周期律解決具體化學問題的能力．