Question

短周期元素A、B、C、D在周期表中的位置如圖1所示，B、D最外層電子數(shù)之和為12，二者可形成DB2、D

B

3

兩種分子，DB₂具有漂白性．回答下列問題：
（1）A的氫化物的電子式是

 

．
（2）請寫出能證明C、D非金屬必強弱的化學方程式

 

．
（3）硒（Se）是人體必需的微量元素，與元素B、D同一主族，該族第2～5周期元素單質分別與H₂反應生成1mol氣態(tài)氫化物對應熱量變化如下，其中能表示生成1mol硒化氫所對應的熱量變化是

 

（選填字母編號）
a．吸收99.7kJ    b．吸收29.7kJ     c．放出20.6kJ     d．放出241.8
（4）DB₂通過下列工藝流程（如圖2）可制化工業(yè)原料H₂DB₄和清潔能源

H

2

．
已知：

化學式	Ag2SO4	AgBr
溶解度（g）	0.796	8.4×10-6

①為檢驗分離器的分離效果，取分離后的H₂DB₄溶液于試管，向其中逐滴加入AgNO₃溶液至充分反應，若觀察到

 

，證明分離效果較好．
②在原電池中，負極發(fā)生的反應式為

 

．
③在電解過程中，電解槽陰極附近溶液pH

 

（填“變大”、“變小”或“不變”）
④將該工藝流程用反應的化學方程式表示為：

 

，該生產工藝的優(yōu)點有

 

（答一點即可）；缺點有

 

（答一點即可）．

Answer 1

考點：元素周期律和元素周期表的綜合應用,物質分離和提純的方法和基本操作綜合應用,制備實驗方案的設計

專題：實驗設計題,元素周期律與元素周期表專題

分析：由短周期元素A、B、C、D在周期表中的位置可知，A、B處于第二周期，C、D處于第三周期，B、D同種主族，B、D最外層電子數(shù)之和為12，故最外層電子數(shù)為6，故B為O元素，D為S元素，二者可以形成SO₂、SO₃兩種分子，且SO₂具有漂白性，由位置關系可知，A為N元素，C為Si元素，
（1）A為N元素，其氫化物為NH₃，氮原子與氫原子之間形成1對共用電子對；
（2）非金屬性越強，最高價氧化物對應水化物的酸性越強，根據(jù)強酸制備弱酸的反應分析解答；
（3）同主族自上而下非金屬性減弱，單質與氫氣反應劇烈程度減小，反應熱增大（考慮符號）；
（4）①分離完全，硫酸中不含HBr；
②在原電池中，負極發(fā)生氧化反應，SO₂在負極放電生成H₂SO₄；
③在電解過程中，電解槽陰極發(fā)生還原反應，電極反應式為2H⁺+2e^-=H₂↑，氫離子濃度降低；
④原電池中電池總反應為SO₂+Br₂+2H₂O=H₂SO₄+2HBr，電解池中總反應為2HBr=H₂+Br₂，兩式相加可得該工藝流程用總反應的化學方程式；
該生產工藝的優(yōu)點：溴可以循環(huán)利用，獲得清潔能源氫氣，缺點是：生成過程有有毒物質，電解循環(huán)能源大．

解答： 解：由短周期元素A、B、C、D在周期表中的位置可知，A、B處于第二周期，C、D處于第三周期，B、D同種主族，B、D最外層電子數(shù)之和為12，故最外層電子數(shù)為6，故B為O元素，D為S元素，二者可以形成SO₂、SO₃兩種分子，且SO₂具有漂白性，由位置關系可知，A為N元素，C為Si元素，
（1）A為N元素，其氫化物為NH₃，氮原子與氫原子之間形成1對共用電子對，電子式為，
故答案為：；
（2）非金屬性越強，最高價氧化物對應水化物的酸性越強，反應H₂SO₄+Na₂SiO₃=H₂SiO₃↓+Na₂SO₄，可以證明非金屬性S＞Si，
故答案為：H₂SO₄+Na₂SiO₃=H₂SiO₃↓+Na₂SO₄；
（3）Se與O元素同族元素，同主族自上而下非金屬性減弱，單質與氫氣反應劇烈程度減小，反應熱增大（考慮符號），故生成1mol硒化氫（H₂Se）反應熱應排在第二位，應為+29.7kJ?mol^-1，故選b，
故答案為：b．
（4）①分離后的H₂SO₄溶液于試管，向其中逐滴加入AgNO₃溶液至充分反應，若觀察到無淡黃色沉淀產生，最終生成白色沉淀，說明分離效果較好，故答案為：無淡黃色沉淀產生，最終生成白色沉淀；
②在原電池中，負極發(fā)生氧化反應，SO₂在負極放電生成H₂SO₄，電極反應式為SO₂+2H₂O-2e^-=4H⁺+SO₄^2-，
故答案為：SO₂+2H₂O-2e^-=4H⁺+SO₄^2-；
③在電解過程中，電解槽陰極發(fā)生還原反應，電極反應式為2H⁺+2e^-=H₂↑，氫離子濃度降低，溶液pH變大，
故答案為：變大；
④原電池中電池總反應為SO₂+Br₂+2H₂O=H₂SO₄+2HBr，電解池中總反應為2HBr=H₂+Br₂，故該工藝流程用總反應的化學方程式表示為：SO₂+2H₂O=H₂SO₄+H₂，該生產工藝的優(yōu)點：溴可以循環(huán)利用，獲得清潔能源氫氣．缺點是：生成過程有有毒物質，電解循環(huán)能源大，
故答案為：SO₂+2H₂O=H₂SO₄+H₂；溴可以循環(huán)利用，獲得清潔能源氫氣；生成過程有有毒物質，電解循環(huán)能源大．

點評：本題考查元素推斷、化學工業(yè)流程，涉及電子式、反應熱、原電池及電解池原理、元素化合物性質等，題目綜合性較大，難度中等，是對知識的綜合考查，注意基礎知識的全面掌握．