Question

（14分）A、B、C、D四種元素分布在三個(gè)不同的短周期，它們的原子序數(shù)依次增大，其中B與C為同一周期，A與D為同一主族，C元素的原子核外電子總數(shù)是電子層數(shù)的4倍，D是所在周期原子半徑最大的元素。又知四種元素分別形成的常見單質(zhì)在常溫常壓下有三種是氣體，一種是固體。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1） D在元素周期表中的位置是______ 。

（2） 由A、C兩元素可以組成X、Y兩種化合物，X在一定條件下可以分解成Y，X的電子式為____ 。

（3） D與C形成的化合物可與Y反應(yīng)生成單質(zhì)Z，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ；若有1 mol電子轉(zhuǎn)移，生成Z的物質(zhì)的量為 mol。

（4） 寫出實(shí)驗(yàn)室制備BA3的化學(xué)方程式______________________ 。將BA3 通入溴水中可發(fā)生反應(yīng)，生成一種單質(zhì)和一種鹽，寫出該反應(yīng)的離子方程式 。

（5） 已知B2A4可燃燒生成B的單質(zhì)和Y，以B2A4、O2、氫氧化鉀溶液為原料，石墨為電極可構(gòu)成燃料電池。該電池負(fù)極反應(yīng)是_______________。以石墨為電極，用該電池電解100 mL飽和食鹽水，一段時(shí)間后，在兩極共收集到224 mL氣體（標(biāo)準(zhǔn)狀況下），此時(shí)溶液的pH是（忽略溶液體積的變化）________。

 

Answer 1

（1） 第三周期第ⅠA族 （1分）（2） （1分）

（3） 2 Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑（2分） 0.5（2分）

（4） 2 NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O（2分）2NH3 +3Br2=N2+6NH4++6Br-（2分）

（5） N2H4+4OH- -4e-==N2+4H2O （2分） 13（2分）

【解析】

試題分析：根據(jù)題意可推知：A是H；B是N；C是O；D是Na。（1） D在元素周期表中的位置是第三周期第ⅠA族；（2） 由A、C兩元素可以組成X、Y兩種化合物，X在一定條件下可以分解成Y，則X是H2O2，Y是H2O；X的電子式為；（3） D與C形成的化合物可與Y反應(yīng)生成單質(zhì)Z，則D與C形成的化合物是Na2O2，Z是O2，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2 Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑；根據(jù)方程式可知每產(chǎn)生1mol的O2，轉(zhuǎn)移電子2mol，所以若有1 mol電子轉(zhuǎn)移，生成Z的物質(zhì)的量為0.5mol；（4） 在實(shí)驗(yàn)室制備NH3是用銨鹽與堿共熱來(lái)制取的，反應(yīng)的化學(xué)方程式是2 NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O；將BA3 通入溴水中可發(fā)生反應(yīng)，生成一種單質(zhì)和一種鹽，根據(jù)電子守恒及原子守恒可得該反應(yīng)的離子方程式是2NH3 +3Br2=N2+6NH4++6Br-；（5）在該燃料電池中，通入燃料N2H4的電極是負(fù)極，由于電解質(zhì)是堿性物質(zhì)，因此該電池負(fù)極反應(yīng)是N2H4+4OH- -4e-=N2+4H2O，在整個(gè)閉合回路中電子轉(zhuǎn)移數(shù)目相等，所以以石墨為電極，用該電池電解100 mL飽和食鹽水，一段時(shí)間后，在兩極共收集到224 mL氣體n(H2)+n(Cl2)=0.224L÷22.4L/mol=0.01mol,由于n(H2)=n(Cl2)，所以n(e-)=n(OH-) =0.005mol×2=0.01mol,c(OH-)=0.01mol÷0.1L=0.1mol/L,pH=13.

考點(diǎn)：考查元素及化合物的推斷、氣體的制法、原電池、電解池反應(yīng)原理的應(yīng)用、化學(xué)方程式的書寫。