Question

19．已知四種短周期元素A、B、C、D的原子序數依次增大，其中A元素的原子只有一個電子層，又知A與C、B與D分別是同一主族的元素，B、D兩元素原子的質子數之和是A、C兩元素原子的質子數之和的二倍，又知四種元素的單質常溫常壓下有兩種氣體、兩種固體．請回答下列問題：
（1）D元素在周期表中的位置第三周期ⅥA族，由A、B兩種元素可形成E、F兩種化合物，寫出其中一種化合物分解生成另一種化合物的化學方程式：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑，反應物的電子式是，其所含化學鍵為（選代碼）bc．
a．離子鍵      b．極性共價鍵      c．非極性共價鍵
（2）B元素比D元素的非金屬性強的依據是①③．
①兩元素組成的化合物中D元素為正價  ②B單質的熔沸點比D的熔沸點低   ③B的氣態氫化物的穩定性比D的氣態氫化物的穩定性強
（3）由A、B、D三種元素中的兩種可分別形成甲、乙兩種粒子，它們均為負一價雙原子核的陰離子，且甲含有18個電子，乙含有10個電子，則甲與乙反應的離子方程式為：HS^-+OH^-=S^2-+H₂O．
（4）寫出C和D兩元素的最高價氧化物對應的水化物在稀溶液里相互反應的熱化學方程式（已知此反應生成1mol H₂O時放出的熱量為57.3kJ）：2NaOH（aq）+H₂SO₄（aq）=Na₂SO₄（aq）+2H₂O（l）△H=-114.6kJ/mol．
（5）用A元素的單質與B元素的單質可以制成電池，電池中裝有KOH濃溶液，用多孔的惰性金屬電極浸入KOH溶液，在M極通入A的單質，N極通入B的單質，則M極是該電池的負極；N極的電極反應式為：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-．

Answer 1

分析 A、B、C、D是四種短周期元素，它們的原子序數依次增大，A元素的原子只有一個電子層，A與C同主族，則A為H元素；B與D同主族，分別處于二、三周期，二者質子數之和至少為11，兩元素的原子核中質子數之和是A、C兩元素原子核中質子數之和的二倍，C不可能為Li，可推知C為Na；則B、D質子數之和為（1+11）×2=24，令B的質子數為x、則D的質子數為x+8，則x+x+8=22，解得x=8，則B為O元素、D為S元素，符合四種元素的單質常溫常壓下有兩種氣體、兩種固體，據此解答．

解答 解：A、B、C、D是四種短周期元素，它們的原子序數依次增大，A元素的原子只有一個電子層，A與C同主族，則A為H元素；B與D同主族，分別處于二、三周期，二者質子數之和至少為11，兩元素的原子核中質子數之和是A、C兩元素原子核中質子數之和的二倍，C不可能為Li，可推知C為Na；則B、D質子數之和為（1+11）×2=24，令B的質子數為x、則D的質子數為x+8，則x+x+8=22，解得x=8，則B為O元素、D為S元素，符合四種元素的單質常溫常壓下有兩種氣體、兩種固體．
（1）D為S元素，處于周期表中第三周期ⅥA族，由H、O兩種元素可形成E、F兩種化合物，其中一種化合物分解生成另一種化合物，應是H₂O₂分解生成H₂O與O₂，該反應方程式為：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑，H₂O₂的電子式是，分子中H原子與O原子之間形成極性鍵，氧原子之間形成非極性鍵，
故答案為：第三周期ⅥA族；2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；；bc；
（2）①兩元素組成的化合物中S元素為正價，說明O元素對鍵合電子吸引更強，O元素非金屬性強，故①正確；
②單質的熔沸點屬于物理性質，不能比較金屬性強弱，故②錯誤；
③氣態氫化物穩定，中心元素的非金屬性越強，故③正確，
故答案為：①③；
（3）由H、O、S三種元素中的兩種可分別形成甲、乙兩種粒子，它們均為負一價雙原子核的陰離子，且甲含有18個電子，乙含有10個電子，則甲為HS^-、乙為OH^-，則甲與乙反應的離子方程式為：HS^-+OH^-=S^2-+H₂O，
故答案為：HS^-+OH^-=S^2-+H₂O；
（4）氫氧化鈉與稀硫酸反應生成硫酸鈉與水，已知此反應生成1molH₂O時放出的熱量為57.3kJ，則該反應熱化學方程式為：2NaOH（aq）+H₂SO₄（aq）=Na₂SO₄（aq）+2H₂O（l）△H=-114.6kJ/mol，
故答案為：2NaOH（aq）+H₂SO₄（aq）=Na₂SO₄（aq）+2H₂O（l）△H=-114.6kJ/mol；
（5）用氫氣、氧氣制成電池，電池中裝有KOH濃溶液，用多孔的金屬惰性電極浸入KOH溶液，在M極通入氫氣的單質，N極通入氧氣的單質，氫氣發生氧化反應，則M極是該電池的負極；N極發生還原反應，氧氣獲得電子，堿性條件下生成氫氧根，電極反應式為：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，
故答案為：負；O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-．

點評 本題考查結構性質位置關系應用，涉及電子式、非金屬性強弱比較、熱化學方程式、原電池等，推斷元素是解題關鍵，A為主族元素且有一個電子層為推斷突破口，注意金屬性、非金屬性強弱比較實驗事實，難度中等．