Question

四種短周期元素A、B、C、D的性質(zhì)或結(jié)構(gòu)信息如下．
①原子半徑大�。篈＞B＞C＞D
②四種元素之間形成的某三種分子的比例模型及部分性質(zhì)如下：

請根據(jù)上述信息回答下列問題．
（1）C元素在周期表中的位置

 

，請寫出D₂C₂分子的結(jié)構(gòu)式

 

，A元素的單質(zhì)與物質(zhì)甲發(fā)生反應(yīng)的離子方程式

 

．
（2）丁物質(zhì)與乙互為同系物，在相同條件下其蒸氣的密度是氫氣密度的36倍，且核磁共振氫譜只有
1組峰，寫出丁物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡式

 

．
（3）A與同周期的E元素組成的化合物EA₅在熱水中完全水解生成一種中強(qiáng)酸和一種強(qiáng)酸，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是

 

．
（4）以Pt為電極，KOH為電解質(zhì)溶液，兩極分別通入乙和C的單質(zhì)可組成燃料電池，該同學(xué)想在裝置Ⅱ中實(shí)現(xiàn)鐵上鍍銅，則a處電極上發(fā)生的電極反應(yīng)式

 

，一段時(shí)間后，測得鐵增重128g，此時(shí)b極通入氣體的體積是

 

 L（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）．

Answer 1

考點(diǎn)：位置結(jié)構(gòu)性質(zhì)的相互關(guān)系應(yīng)用,原電池和電解池的工作原理

專題：元素周期律與元素周期表專題,電化學(xué)專題

分析：甲是地球上最常見的物質(zhì)之一，是包括人類在內(nèi)所有生命生存的重要資源，也是生物體最重要的組成部分，應(yīng)是H₂O，根據(jù)結(jié)構(gòu)和用途可知，乙是CH₄，丙是強(qiáng)氧化性弱酸，可以用于消毒殺菌，應(yīng)是HClO，則這四種元素分別為H、C、O、Cl，根據(jù)原子半徑大小順序可知A是Cl，B是C，C是O，D是H，根據(jù)原子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)推斷元素在周期表中的位置，結(jié)合物質(zhì)的性質(zhì)和原電池原理解答該題．

解答： 解：甲是地球上最常見的物質(zhì)之一，是包括人類在內(nèi)所有生命生存的重要資源，也是生物體最重要的組成部分，應(yīng)是H₂O，根據(jù)結(jié)構(gòu)和用途可知，乙是CH₄，丙是強(qiáng)氧化性弱酸，可以用于消毒殺菌，應(yīng)是HClO，則這四種元素分別為H、C、O、Cl，根據(jù)原子半徑大小順序可知A是Cl，B是C，C是O，D是H，
（1）C是O元素，核外有2個(gè)電子層，最外層電子數(shù)為6，應(yīng)位于第二周期ⅥA族，D、C形成的化合物D₂C₂分為H₂O₂，雙氧水為共價(jià)化合物，其結(jié)構(gòu)式為：H-O-O-H，Cl₂與水反應(yīng)生成HCl和HClO，其中HCl為強(qiáng)酸，完全電離，HClO為弱酸，反應(yīng)的離子方程式為Cl₂+H₂O?H⁺+Cl^-+HClO，
故答案為：第二周期ⅥA族； H-O-O-H；Cl₂+H₂O?H⁺+Cl^-+HClO；
（2）該烴的蒸氣密度是相同條件下氫氣密度的36倍，則該烴的相對分子量為：2×36=72，72÷14=5余2，與甲烷互為同系物，故該烷烴為戊烷，核磁共振氫譜只有1組峰，那么該有機(jī)物為新戊烷，結(jié)構(gòu)簡式為C（CH₃）₄，故答案為：C（CH₃）₄；
（3）A是Cl，Cl與同周期的P元素組成的化合物為：PCl₅，五氯化磷在熱水中完全水解，生成磷酸（H₃PO₄）和鹽酸，則該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：PCl₅+4H₂O=H₃PO₄+5HCl，故答案為：PCl₅+4H₂O=H₃PO₄+5HCl；
（4）CH₄具有還原性，在反應(yīng)中易被氧化而失去電子，作原電池的負(fù)極，電極反應(yīng)式為CH₄-8e^-+10OH^-=CO₃^2-+7H₂O，串聯(lián)電路中轉(zhuǎn)移電子相等，所以消耗甲烷的體積=

128g 64g/mol ×2

8

×22.4L/mol=11.2L，故答案為：CH₄-8e^-+10OH^-=CO₃^2-+7H₂O；11.2．

點(diǎn)評：本題考查了元素的推斷、原電池和電解池原理，根據(jù)電解池中Cu、Fe電極上發(fā)生的反應(yīng)確定燃料電池中正負(fù)極及電極上通入的氣體，再結(jié)合轉(zhuǎn)移電子相等計(jì)算，難點(diǎn)是電極反應(yīng)式的書寫．