Question

11．下表中列出五種短周期元素A、B、C、D、E的信息，請(qǐng)推斷后回答：

元素	有  關(guān)  信  息
A	元素主要化合價(jià)為-2，原子半徑為0.074nm
B	所在主族序數(shù)與所在周期序數(shù)之差為4
C	原子半徑為0.102nm，其單質(zhì)為黃色晶體，可在A的單質(zhì)中燃燒
D	最高價(jià)氧化物的水化物能按1：1電離出電子數(shù)相等的陰、陽(yáng)離子
E	原子半徑為0.075nm，最高價(jià)氧化物的水化物可與其氫化物形成一種鹽X

（1）寫(xiě)出C元素在周期表中的位置第三周期ⅦA族，寫(xiě)出D元素最高價(jià)氧化物的水化物電子式；
（2）寫(xiě)出B單質(zhì)與水反應(yīng)的離子方程式Cl₂+H₂O=Cl^-+H⁺+HClO；
（3）元素A和D形成的某種化合物可作為呼吸面具中氧氣的來(lái)源，寫(xiě)出得到氧氣反應(yīng)的主要化學(xué)方程式2Na₂O₂+2CO₂═2Na₂CO₃+O₂；
（4）已知E元素的某種氫化物Y與A₂的摩爾質(zhì)量相同，Y與空氣組成的燃料電池中，電解質(zhì)溶液是30%的KOH溶液，該電池放電時(shí)正極的電極反應(yīng)式為O₂+2H₂O+4e^-═4OH^-；
（5）若使用Y-空氣燃料電池精煉銅，當(dāng)?shù)玫骄�銅80g時(shí)，燃料電池中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為2.5N_A．

Answer 1

分析 短周期元素A、B、C、D、E，A元素主要化合價(jià)為-2，原子半徑為0.074nm，可推知A為O元素；B所在主族序數(shù)與所在周期序數(shù)之差為4，B若為第二周期，應(yīng)處于ⅥA族，與A重復(fù)，不可能，故處于第三周期ⅦA族，則B為Cl元素；C原子半徑為0.102nm，其單質(zhì)為黃色晶體，可在A的單質(zhì)中燃燒，則C為S元素；D的最高價(jià)氧化物的水化物能按1：1電離出電子數(shù)相等的陰、陽(yáng)離子，則D為Na；E的原子半徑為0.075nm，最高價(jià)氧化物的水化物可與其氫化物形成一種鹽X，則E為N元素，X為NH₄NO₃，據(jù)此解答．

解答 解：短周期元素A、B、C、D、E，A元素主要化合價(jià)為-2，原子半徑為0.074nm，可推知A為O元素；B所在主族序數(shù)與所在周期序數(shù)之差為4，B若為第二周期，應(yīng)處于ⅥA族，與A重復(fù)，不可能，故處于第三周期ⅦA族，則B為Cl元素；C原子半徑為0.102nm，其單質(zhì)為黃色晶體，可在A的單質(zhì)中燃燒，則C為S元素；D的最高價(jià)氧化物的水化物能按1：1電離出電子數(shù)相等的陰、陽(yáng)離子，則D為Na；E的原子半徑為0.075nm，最高價(jià)氧化物的水化物可與其氫化物形成一種鹽X，則E為N元素，X為NH₄NO₃．
（1）C為Cl元素，處于周期表中第三周期ⅦA族，D為Na元素，最高價(jià)氧化物的水化物為NaOH，NaOH是離子化合物，由鈉離子和氫氧根離子構(gòu)成，其電子式為，故答案為：第三周期ⅦA族；；
（2）氯氣與水反應(yīng)生成HCl與HClO，反應(yīng)的離子方程式為：Cl₂+H₂O=Cl^-+H⁺+HClO，
故答案為：Cl₂+H₂O=Cl^-+H⁺+HClO；
（3）元素O和Na形成的過(guò)氧化鈉可作為呼吸面具中氧氣的來(lái)源，得到氧氣反應(yīng)的主要化學(xué)方程式：2Na₂O₂+2CO₂═2Na₂CO₃+O₂，
故答案為：2Na₂O₂+2CO₂═2Na₂CO₃+O₂；
（4）N元素的某種氫化物Y與O₂的摩爾質(zhì)量相同，則Y為N₂H₄，與空氣組成的燃料電池中，電解質(zhì)溶液是30%的KOH溶液，原電池負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，N₂H₄在負(fù)極失去電子，正極發(fā)生還原反應(yīng)，氧氣在正極獲得電子，堿性條件下生成氫氧根，放電時(shí)正極的電極反應(yīng)式為：O₂+2H₂O+4e^-═4OH^-，
故答案為：O₂+2H₂O+4e^-═4OH^-；
（5）電解精煉Cu，陰極發(fā)生反應(yīng)：Cu²⁺+2e^-═Cu，當(dāng)?shù)玫骄�銅80g時(shí)，Cu的物質(zhì)的量=$\frac{80g}{64g/mol}$=1.25mol，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒可知，燃料電池中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)=1.25mol×2×N_Amol^-1=2.5N_A，
故答案為：2.5．

點(diǎn)評(píng) 本題考查結(jié)構(gòu)性質(zhì)位置關(guān)系應(yīng)用，推斷元素是解題關(guān)鍵，側(cè)重對(duì)化學(xué)用語(yǔ)的考查，難度中等．