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(zhì)．已知B離子和C離子有相同的電子層結(jié)構(gòu)，A離子比B離子多一個(gè)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(biāo)準(zhǔn)狀況下為固態(tài)，AB₃的水化物在低溫下跟C₂B₂反應(yīng)生成一種穩(wěn)定性較差的過氧化物，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是H₂SO₄+Na₂O₂=Na₂SO₄+H₂O₂．
（4）AB₃的水化物溶液跟C₂A溶液反應(yīng)的離子方程式是2H⁺+S^2-=H₂S↑，此生應(yīng)物之一跟AB₂反應(yīng)的化學(xué)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(fù)極的電極反應(yīng)為2H₂+4OH^--4e^-═4H₂O，電極反應(yīng)產(chǎn)生的水經(jīng)冷凝后可作為航天員的飲用水，當(dāng)?shù)玫?.8L飲用水時(shí)，電池內(nèi)轉(zhuǎn)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(zhì)溶液的pH將增大（填“增大”、“減小”或“不變”）．電解質(zhì)溶液里的OH^-離子的移動方向是向負(fù)極移動（填正或負(fù)）．

Answer 1

分析 B離子和C離子有相同的電子層結(jié)構(gòu)，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(gè)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(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，氫氣再負(fù)極失去電子，堿性條件下生成水，本質(zhì)是氫氣燃燒生成水，根據(jù)H元素化合價(jià)變化計(jì)算轉(zhuǎn)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(zhì)溶液里的陰離子向負(fù)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(jié)構(gòu)，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(gè)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(diǎn)是16.8℃，沸點(diǎn)是44.8℃，標(biāo)況下為固態(tài)，SO₃的水化物為硫酸，在低溫下跟Na₂O₂反應(yīng)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(yīng)的化學(xué)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(yīng)的離子方程式是：2H⁺+S^2-=H₂S↑，此反應(yīng)物之一跟SO₂反應(yīng)的化學(xué)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(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，氫氣再負(fù)極失去電子，堿性條件下生成水，負(fù)極的電極反應(yīng)為：2H₂+4OH^--4e^-═4H₂O，電極反應(yīng)產(chǎn)生的水經(jīng)冷凝后可作為航天員的飲用水，得到1.8L飲用水的物質(zhì)的量為$\frac{1.8L×1000g/L}{18g/L}$=100mol，轉(zhuǎn)移電子為200mol，則電池內(nèi)轉(zhuǎn)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(zhì)溶液的pH將增大，電解質(zhì)溶液里的OH^-離子的移動方向是向負(fù)極移動，
故答案為：2H₂+4OH^--4e^-═4H₂O；200 N_A；增大；負(fù)．

點(diǎn)評 本題考查元素周期表的結(jié)構(gòu)以及元素周期律的應(yīng)用，是高考中的常見題型，屬于中等難度，解題的關(guān)鍵是掌握第1～18號元素名稱和符號，元素同期表的結(jié)構(gòu)，能根據(jù)元素同期律進(jìn)行分析推斷，有利于考查學(xué)生對物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)關(guān)系以及運(yùn)用元素周期律解決具體化學(xué)問題的能力．