Question

10．A、B、C、D、E均為短周期元素，且原子序數依次增大；A的主族序數、周期數、原子序數均相同；B為非金屬元素，其單質有多種同素異形體，其中一種可作電極材料；C是植物生長所需的主要元素之一；D和A可形成化合物A₂D和A₂D₂，且A₂D是最常見的溶劑；E原子次外層電子數等于其它層電子數之和，則：
（1）E的離子結構示意圖為，B、C、D、E與A形成的化合物中穩(wěn)定性最強的是H₂O（填化學式）．
（2）在加熱和Cu作催化劑時，化合物B₂A₅DA與D₂反應生成其中一種產物是BA₃BAD的化學方程式為2CH₃CH₂OH+O₂$→_{△}^{Cu}$2CH₃CHO+2H₂O．
（3）A-E五種元素中，含同一元素的各類物質能實現下列轉化的有（圖1）N、S（填元素符號）
（4）圖2所示是一種酸性燃料電池B₂A₅DA檢測儀，具有自動吹氣流量偵測與控制的功能，非常適合進行現場酒精檢測．則該電池的負極反應為CH₃CH₂OH+H₂O-4e^-=CH₃COOH+4H⁺．A出口處的物質H₂O．

Answer 1

分析 短周期元素中主族序數、周期數、原子序數均相同的是H，則A為H元素；B為非金屬元素，其單質有多種同素異形體，其中一種可作電極材料，非金屬單質常用作電極的是碳，則B為C元素；D和A可形成化合物A₂D和A₂D₂，且A₂D是最常見的溶劑，則D為O元素；植物生長所需元素是N、P、K，又A、B、C、D、E均為短周期元素，且原子序數依次增大，則C為N元素；E原子次外層電子數等于其它層電子數之和，則E為第三周期元素S，據此進行解答．

解答 解：短周期元素中主族序數、周期數、原子序數均相同的是H，則A為H元素；B為非金屬元素，其單質有多種同素異形體，其中一種可作電極材料，非金屬單質常用作電極的是碳，則B為C元素；D和A可形成化合物A₂D和A₂D₂，且A₂D是最常見的溶劑，則D為O元素；植物生長所需元素是N、P、K，又A、B、C、D、E均為短周期元素，且原子序數依次增大，則C為N元素；E原子次外層電子數等于其它層電子數之和，則E為第三周期元素S，
（1）E為S元素，硫離子有三個電子層，電子數依次為2、8、8，離子結構示意圖為，非金屬性越強，對應氫化物的穩(wěn)定性越強，C、N、O、S中非金屬性O最強，穩(wěn)定性最強的為H₂O，
故答案為：；H₂O；
（2）B₂A₅DA與D₂分別為CH₃CH₂OH、O₂，在銅作催化劑條件下加熱，乙醇與氧氣反應生成乙醛，反應的化學方程式為：2CH₃CH₂OH+O₂$→_{△}^{Cu}$2CH₃CHO+2H₂O，
故答案為：2CH₃CH₂OH+O₂$→_{△}^{Cu}$2CH₃CHO+2H₂O；
（3）根據轉化關系可知，單質與氧氣反應生成氧化物X，X與氧氣反應生成氧化物Y，Y生成酸，酸可以生成X，這樣的元素必須有變價，5種元素中滿足條件的元素為：N、S，
故答案為：N、S；
（4）B₂A₅DA為CH₃CH₂OH，根據圖可知，該原電池的燃料為乙醇和氧氣，生成物乙酸和水，電解質為酸性溶液，原電池負極失去電子發(fā)生了氧化反應，所以負極反應為乙醇失去電子生成乙酸，電極反應為：CH₃CH₂OH+H₂O-4e^-=CH₃COOH+4H⁺，正極在酸性條件下氧氣得到電子發(fā)生了還原反應：O₂+4H⁺+4e^-=2H₂O，所以A處為H₂O，
故答案為：CH₃CH₂OH+H₂O-4e^-=CH₃COOH+4H⁺；H₂O．

點評 本題考查了位置、結構與性質關系的綜合應用，題目難度中等，推斷各元素為解答關鍵，注意熟練掌握原子結構與元素周期律、元素周期表的關系，明確原電池原理及其應用，試題側重考查學生的分析、理解能力及靈活應用基礎知識的能力．