Question

（2013?房山區(qū)一模）短周期元素A、B、C、D在周期表中的位置如圖所示，B、D最外層電子數(shù)之和為12，二者可形成DB₂、DB₃兩種分子，DB₂具有漂白性．

	A	B
C		D

回答下列問題：
（1）A的氫化物的電子式是

（2）下列敘述中，正確的是

a

（填字母）
a．穩(wěn)定性：A的氫化物＞C的氫化物
b．還原性：B^2-＞D^2-
C．酸性：H₄CO₄＞H₂DO₄
d．最高化合價值：D=B＞A＞C
（3）DB₂通過下列工藝流程可制化工業(yè)原料H₂DB₄和清潔能源H₂．
①為摸清電解情況查得：

化學鍵	H-H	Br-Br	H-Br
能量（kJ/mol）	436	194	362

試寫出通常條件下電解槽中發(fā)生總反應(yīng)的熱化學方程式：

2HBr（aq）=H₂（g）+Br₂（g）△H=+94kJ/mol

②根據(jù)資料：

化學式	Ag2SO4	AgBr
溶解度（g）	0.796	8.4×10-6

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(yīng)，若觀察到

無淡黃色沉淀產(chǎn)生，最終生成白色沉淀

，證明分離效果較好．
③在原電池中，負極發(fā)生的反應(yīng)式為

SO₂+2H₂O-2e-=4H⁺+SO₄^2-

．
④在電解過程中，電解槽陰極附近溶液pH

變大

（填“變大”、“變小”或“不變”）．
⑤將該工藝流程用總反應(yīng)的化學方程式表示為：

SO₂+2H₂O=H₂SO₄+H₂

．該生產(chǎn)工藝的優(yōu)點有

溴可以循環(huán)利用，獲得清潔能源氫氣

（答一點即可）；缺點有

生成過程有有毒物質(zhì)，電解循環(huán)能源大

（答一點即可）．

Answer 1

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(guān)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）a．非金屬性越強，氫化物越穩(wěn)定；
b．非金屬性越強，陰離子的還原性越弱；
C．非金屬性越強，最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性越強；
d．氧元素一般沒有正化合價；
（3）①由工藝流程圖可知，電解槽中電解HBr，生成H₂與Br₂，根據(jù)反應(yīng)熱=反應(yīng)物總鍵能-生成物總鍵能，計算該反應(yīng)的反應(yīng)熱，據(jù)此生成熱化學方程式；
②分離完全，硫酸中不含HBr；
③在原電池中，負極發(fā)生氧化反應(yīng)，SO₂在負極放電生成H₂SO₄；
④在電解過程中，電解槽陰極發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為2H⁺+2e-=H₂↑，氫離子濃度降低；
⑤原電池中電池總反應(yīng)為SO₂+Br₂+2H₂O=H₂SO₄+2HBr，電解池中總反應(yīng)為2HBr=H₂+Br₂，兩式相加可得該工藝流程用總反應(yīng)的化學方程式，
該生產(chǎn)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(zhì)，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(guān)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）a．非金屬性N＞Si，故氫化物穩(wěn)定性NH₃＞SiH₄，故a正確；
b．非金屬性O(shè)＞S，非金屬性越強，陰離子的還原性越弱，故還原性O(shè)^2-＜S^2-，故b錯誤；
C．非金屬性S＞Si，故酸性：H₄SiO₄＜H₂SO₄，故c錯誤；
d．氧元素一般沒有正化合價，故d錯誤；
故答案為：a；
（3）、①由工藝流程圖可知，電解槽中電解HBr，生成H₂與Br₂，反應(yīng)方程式為2HBr=H₂+Br₂，由表中數(shù)據(jù)可知，△H=362kJ/mol×2-436kJ/mol-194kJ/mol=+94kJ/mol，故熱化學方程式為2HBr（aq）=H₂（g）+Br₂（g）△H=+94kJ/mol，
故答案為：2HBr（aq）=H₂（g）+Br₂（g）△H=+94kJ/mol；
②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(yīng)，若觀察到無淡黃色沉淀產(chǎn)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(chǎn)生，最終生成白色沉淀；
③在原電池中，負極發(fā)生氧化反應(yīng)，SO₂在負極放電生成H₂SO₄，電極反應(yīng)式為SO₂+2H₂O-2e-=4H⁺+SO₄^2-，
故答案為：SO₂+2H₂O-2e-=4H⁺+SO₄^2-；
④在電解過程中，電解槽陰極發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為2H⁺+2e-=H₂↑，氫離子濃度降低，溶液pH變大，
故答案為：變大；
⑤原電池中電池總反應(yīng)為SO₂+Br₂+2H₂O=H₂SO₄+2HBr，電解池中總反應(yīng)為2HBr=H₂+Br₂，故該工藝流程用總反應(yīng)的化學方程式表示為：SO₂+2H₂O=H₂SO₄+H₂，該生產(chǎn)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(zhì)，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(zhì)，電解循環(huán)能源大．

點評：本題考查電子式書寫、熱化學方程式書寫、原電池及電解池原理、元素化合物性質(zhì)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(chǔ)知識的全面掌握．