Question

(8分)有A、B、C、D四種短周期元素，其原子序數(shù)依次增大。A、B可形成A₂B和A₂B₂兩種化合物，B、C同主族且可形成CB₂和CB₃兩種化合物。回答下列問(wèn)題。

(1)A₂B₂的電子式為_(kāi)___________。

(2)CB₂通入A₂B₂溶液中可被氧化為W，用W的溶液(體積為1 L，假設(shè)變化前后溶液體積變化忽略不計(jì))組裝成原電池(如圖所示)。

在b電極上發(fā)生的反應(yīng)可表示為：PbO₂＋4H^＋＋SO＋2e^－＝PbSO₄＋2H₂O，則在a電極上發(fā)生的反應(yīng)可表示為_(kāi)________________。若電池工作一段時(shí)間后，a極消耗0.05 mol Pb，則W的濃度由質(zhì)量分?jǐn)?shù)39 % (密度1.3 g / cm³)變?yōu)開(kāi)_____mol /L。

(3)金屬元素E是中學(xué)化學(xué)常見(jiàn)元素，位于元素周期表的第四周期。該元素可與D形成ED₂和ED₃兩種化合物。將E的單質(zhì)浸入ED₃溶液中(如下圖甲所示)，溶液由黃色逐漸變?yōu)闇\綠色，該反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)___________________________________。

 (4)依據(jù)(3)中的反應(yīng)，可用單質(zhì)E和石墨為電極設(shè)計(jì)一個(gè)原電池（圖乙），則在該原電池工作時(shí)，石墨一極發(fā)生的反應(yīng)可以表示為_(kāi)_____________________________。

 

Answer 1

【答案】

（8分）(1)  （1分）

(2)Pb－2e^－＋SO＝ PbSO₄ （2分）  5.07 mol/L （1分）

(3)Fe＋2Fe^3＋＝ 3Fe^2＋（2分）   (4)2Fe^3＋＋2e^－＝ 2Fe^2＋（2 分）

 【解析】（1）根據(jù)元素的結(jié)構(gòu)及有關(guān)性質(zhì)可知，A、B、C、D四種短周期元素分別是H、O、S、Cl，所以過(guò)氧化氫的電子式是。

（2）SO₂具有氧化性，能被過(guò)氧化氫氧化，生成硫酸。所以根據(jù)裝置圖可知，該原電池是鉛蓄電池，其中a電極是負(fù)極，失去電子，電極反應(yīng)式是Pb－2e^－＋SO＝ PbSO₄，所以總反應(yīng)式是PbO₂＋Pb＋2H₂SO₄＝2PbSO₄＋2H₂O。因此當(dāng)a極消耗0.05 mol Pb時(shí)，消耗硫酸是0.1mol。反應(yīng)前硫酸的物質(zhì)的量是1000g×1.3g/ml×39％÷98g/mol＝5.17mol，所以反應(yīng)后剩余硫酸是5.07mol，則其濃度是5.07mol/L。

（3）根據(jù)題意可知，E是鐵，反應(yīng)的方程式是Fe＋2Fe^3＋＝ 3Fe^2＋。

（4）鐵是活潑的金屬，因此鐵是負(fù)極，石墨是正極，溶液中的鐵離子再正極得到電子，反應(yīng)式的是2Fe^3＋＋2e^－＝ 2Fe^2＋。