Question

A、B、C、D、E、F均為短周期元素，其原子序數(shù)依次增大．已知：A的最外層電子數(shù)等于其電子層數(shù)；B的最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的兩倍；D是地殼中含量最高的元素；D和F、A和E分別同主族；E是所有短周期主族元素中原子半徑最大的元素．根據(jù)以上信息回答下列問題：
（1）B與D形成化合物BD₂的結(jié)構(gòu)式為

 

，B元素形成的同素異形體的晶體類型可能是

 

．
（2）A、C、D三元素能形成一種強(qiáng)酸甲，寫出單質(zhì)B與甲的濃溶液反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式

 

． FB₂氣體通入BaCl₂和甲的混合溶液，生成白色沉淀和無色氣體CD，有關(guān)反應(yīng)的離子方程式為

 

．
（3）均由A、D、E、F四種元素組成的兩種鹽，其相對(duì)分子質(zhì)量相差16，寫出它們?cè)谌芤褐邢嗷プ饔玫碾x子方程式為

 

；由B、D、E組成的鹽溶于水后溶液顯堿性，其原因是（用離子方程式表示）

 

．
（4）C₂A₄─空氣燃料電池是一種堿性燃料電池．電解質(zhì)溶液是20%～30%的KOH溶液．則燃料電池放電時(shí)：正極的電極反應(yīng)式是

 

；負(fù)極的電極反應(yīng)式為

 

．

Answer 1

分析：A、B、C、D、E、F均為短周期元素，其原子序數(shù)依次增大．B的最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的兩倍，則B有2個(gè)電子層，最外層有4個(gè)電子，則B為碳元素；D是地殼中含量最高的元素，則D為氧元素；D和F同主族，則F為硫元素；C元素介于氧元素與碳元素之間，則C為氮元素；E是所有短周期主族元素中原子半徑最大的元素，則E為鈉元素；A和E同主族，A的最外層電子數(shù)等于其電子層數(shù)，則A為氫元素，據(jù)此解答．

解答：解：A、B、C、D、E、F均為短周期元素，其原子序數(shù)依次增大．B的最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的兩倍，則B有2個(gè)電子層，最外層有4個(gè)電子，則B為碳元素；D是地殼中含量最高的元素，則D為氧元素；D和F同主族，則F為硫元素；C元素介于氧元素與碳元素之間，則C為氮元素；E是所有短周期主族元素中原子半徑最大的元素，則E為鈉元素；A和E同主族，A的最外層電子數(shù)等于其電子層數(shù)，則A為氫元素，
（1）B與D形成化合物BD₂為CO₂，結(jié)構(gòu)式為O=C=O，碳元素形成的同素異形體的晶體類型可能是原子晶體、分子晶體，故答案為：O=C=O；原子晶體、分子晶體；
（2）H、N、O三元素能形成一種強(qiáng)酸甲為HNO₃，單質(zhì)碳與濃硝酸反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式為：C+4HNO₃（濃）

△   .

CO₂↑+4NO₂↑+2H₂O，
 SC₂氣體通入BaCl₂和硝酸的混合溶液，生成白色沉淀和無色氣體NO，該白色沉淀為硫酸鋇，反應(yīng)的離子方程式為3SO₂+2NO₃^-+3Ba²⁺+2H₂O═3BaSO₄↓+2NO↑+4H⁺，
故答案為：C+4HNO₃（濃）

△   .

CO₂↑+4NO₂↑+2H₂O；3SO₂+2NO₃^-+3Ba²⁺+2H₂O═3BaSO₄↓+2NO↑+4H⁺；
（3）均由A、D、E、F四種元素組成的兩種鹽，其相對(duì)分子質(zhì)量相差16，則該兩種鹽為NaHSO₄、NaHSO₃，二者反應(yīng)的離子方程式為H⁺+HSO₃^-═SO₂↑+H₂O，由B、D、E組成的鹽為 Na₂CO₃，碳酸鈉是強(qiáng)堿弱酸鹽，碳酸根水解 CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-，使溶液呈堿性，
故答案為：H⁺+HSO₃^-═SO₂↑+H₂O； CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-；
（4）C₂A₄是N₂H₄，N₂H₄─空氣燃料電池是一種堿性燃料電池．電解質(zhì)溶液是20%～30%的KOH溶液．原電池正極發(fā)生還原反應(yīng)，氧氣在正極放電堿性條件下生成氫氧根離子，正極的電極反應(yīng)式是O₂+2H₂O+4e^-═4OH^-，N₂H₄在負(fù)極放電生成氮?dú)馀c水，負(fù)極電極反應(yīng)式為：N₂H₄+4OH^--4e^-═4H₂O+N₂↑，
故答案為：O₂+2H₂O+4e^-═4OH^-；N₂H₄+4OH^--4e^-═4H₂O+N₂↑．

點(diǎn)評(píng)：本題考查結(jié)構(gòu)與位置關(guān)系、原電池、元素化合物性質(zhì)等，難度中等，推斷元素是關(guān)鍵，是對(duì)所學(xué)知識(shí)的綜合運(yùn)用與學(xué)生能力考查，注意基礎(chǔ)知識(shí)的掌握．