Question

17．有A、B、C、D四種短周期主族元素，其原子序數依次增大．A、B可形成A₂B和A₂B₂兩種共價化合物，B、C同主族且可形成CB₂和CB₃兩種化合物．完成下列問題．
（1）C的名稱為硫
（2）寫出表示非金屬性C＜D的化學方程式（任一個）：Cl₂+H₂S=S+2HCl．
（3）金屬元素E是中學化學常見元素，位于元素周期表的第四周期．該元素可與D形成ED₂和ED₃兩種化合物．將E的單質浸入ED₃溶液中，溶液由黃色逐漸變為淺綠色，該反應的離子方程式為Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺．
（4）請依據（3）中的反應，設計一個原電池．要求：畫出實驗裝置圖，注明電解質溶液名稱、正負極及正負極材料，并標出電子移動方向，寫出負極反應式．負極反應式：Fe-2e^-=Fe²⁺．

Answer 1

分析 （1）A、B、C、D四種短周期主族元素，其原子序數依次增大，A、B可形成A₂B和A₂B₂兩種化合物，可能為H₂O、H₂O₂或Na₂O、Na₂O₂，則A為H元素，B為O元素，B、C同主族且可形成CB₂和CB₃兩種化合物，應為SO₂和SO₃，則C為S元素，D應為Cl元素；
（2）非金屬性強的非金屬單質可以置換出非金屬性弱的非金屬單質，據此寫化學方程式；
（3）CB₂通入A₂B₂溶液中可被氧化為W，則W為H₂SO₄；
（4）金屬元素E是中學化學常見元素，位于元素周期表的第四周期，該元素可與D形成ED₂和ED₃兩種化合物，則E為Fe元素，Fe與氯化鐵反應生成氯化亞鐵；
（5）石墨--鐵在氯化鐵電解質溶液中形成原電池，石墨為正極，Fe³⁺在正極獲得電子生成Fe²⁺，Fe為負極，發生氧化反應生成Fe²⁺，電子由負極經導線流向正極．

解答 解：A、B、C、D四種短周期主族元素，其原子序數依次增大，A、B可形成A₂B和A₂B₂兩種化合物，可能為H₂O、H₂O₂或Na₂O、Na₂O₂，則A為H元素，B為O元素，B、C同主族且可形成CB₂和CB₃兩種化合物，應為SO₂和SO₃，則C為S元素，D應為Cl元素，
（1）由上述分析可知，C為硫元素，故答案為：硫；
（2）非金屬性強的非金屬單質可以置換出非金屬性弱的非金屬單質，根據反應Cl₂+H₂S=S+2HCl可知，非金屬性S＜Cl，
故答案為：Cl₂+H₂S=S+2HCl；
（3）金屬元素E是中學化學常見元素，位于元素周期表的第四周期，該元素可與D形成ED₂和ED₃兩種化合物，則E為Fe元素，Fe與氯化鐵反應生成氯化亞鐵，該反應離子方程式為：Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺，
故答案為：Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺；
（4）石墨--鐵在氯化鐵電解質溶液中形成原電池，石墨為正極，Fe³⁺在正極上得電子被還原，電極反應式為：2Fe³⁺+2e^-=2Fe²⁺，鐵做負極，負極反應式為Fe-2e^-=Fe²⁺，電子由負極經導線流向正極，該原電池裝置圖為：，故答案為：Fe-2e^-=Fe²⁺；．

點評 本題考查元素推斷和原電池、常用化學用語，題目難度中等，注意正確推斷元素的種類為解答該題的關鍵，注意原電池裝置圖的繪畫．