Question

15．A、B、C、D、E為短周期元素，且原子序數(shù)依次增大，質(zhì)子數(shù)之和為39，B、C同周期，D、E同周期，A、D同主族，A、C能形成兩種液態(tài)化合物A₂C和A₂C₂，E元素的周期序數(shù)與主族序數(shù)相等．
（1）寫出下列元素的符號(hào)：BC  CO．
（2）D₂C₂的電子式：
（3）B的最簡(jiǎn)單氣態(tài)氫化物與C單質(zhì)反應(yīng)的化學(xué)方程式：CH₄+2O₂$\stackrel{點(diǎn)燃}{→}$CO₂+2H₂O
（4）E的單質(zhì)與D的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物反應(yīng)的離子方程式為：2Al+2OH^-+2H₂O═2AlO₂^-+3H₂↑
（5）相同條件下，B與A組成的氣態(tài)化合物對(duì)H₂的相對(duì)密度為29，其中A的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為17.24%，則該化合物的分子式為C₄H₁₀，該化合物有2種同分異構(gòu)體，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH₃-CH₂-CH₂-CH₃、
（6）A的單質(zhì)與C的單質(zhì)可制成新型的化學(xué)電池（KOH溶液作電解質(zhì)溶液），兩個(gè)電極均由多孔性碳制成，通入的氣體由孔隙中逸出，并在電極表面放電，則正極通入O₂（填化學(xué)式）；負(fù)極電極反應(yīng)式為H₂-2e^-+2OH^-═2H₂O．電池工作時(shí)，電解質(zhì)溶液的堿性減�。ㄌ睢霸龃蟆薄皽p小”或“不變”）．

Answer 1

分析 A、B、C、D、E為短周期元素，且原子序數(shù)依次增大，A、C能形成兩種液態(tài)化合物A₂C和A₂C₂，該液態(tài)化合物分別為H₂O和H₂O₂，則A為H元素，C為O元素；
A、D同主族，D的原子序數(shù)大于O，則D為Na元素；E元素的周期序數(shù)與主族序數(shù)相等，且E的原子序數(shù)最大，應(yīng)為第三周期，處于ⅢA族元素，故E為Al元素；
A、B、C、D、E為短周期元素，質(zhì)子數(shù)之和為39，設(shè)B的原子序數(shù)為x，則有1+x+8+11+13=39，x=6，所以B為碳元素，
（1）由分析可知，B為C元素，C為O元素；
（2）Na₂O₂是鈉離子和過氧根離子構(gòu)成的離子化合物，鈉離子失電子形成陽離子，過氧根離子得到電子形成陰離子；
（3）甲烷與氧氣反應(yīng)生成二氧化碳和水；
（4）Al與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和氫氣；
（5）氣態(tài)化合物對(duì)H₂的相對(duì)密度為29，相對(duì)分子質(zhì)量為58，氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是17.24%，則碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是82.76%，氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是17.24%，則該物質(zhì)中碳、氫原子個(gè)數(shù)之比為$\frac{82.76%}{12}$：$\frac{17.24%}{1}$=2：5，再根據(jù)同分異構(gòu)體的概念分析；
（6）氫氣與氧氣形成的燃料電池中，氫氣在負(fù)極失電子，氧氣在正極得電子，電池總反應(yīng)為氫氣與氧氣反應(yīng)生成水．

解答 解：A、B、C、D、E為短周期元素，且原子序數(shù)依次增大，A、C能形成兩種液態(tài)化合物A₂C和A₂C₂，該液態(tài)化合物分別為H₂O和H₂O₂，則A為H元素，C為O元素；A、D同主族，D的原子序數(shù)大于O，則D為Na元素；E元素的周期序數(shù)與主族序數(shù)相等，且E的原子序數(shù)最大，應(yīng)為第三周期，處于ⅢA族元素，故E為Al元素；
A、B、C、D、E為短周期元素，質(zhì)子數(shù)之和為39，設(shè)B的原子序數(shù)為x，則有1+x+8+11+13=39，x=6，所以B為碳元素．
（1）由分析可知，B為C元素，C為O元素；
故答案為：C；O；
（2）Na₂O₂是鈉離子和過氧根離子構(gòu)成的離子化合物，鈉離子失電子形成陽離子，過氧根離子得到電子形成陰離子，電子式為，
故答案為：；
（3）甲烷與氧氣反應(yīng)生成二氧化碳和水，其反應(yīng)方程式為：CH₄+2O₂$\stackrel{點(diǎn)燃}{→}$CO₂+2H₂O；
故答案為：CH₄+2O₂$\stackrel{點(diǎn)燃}{→}$CO₂+2H₂O；
（4）Al與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和氫氣，其反應(yīng)的離子方程式為：2Al+2OH^-+2H₂O═2AlO₂^-+3H₂↑；
故答案為：2Al+2OH^-+2H₂O═2AlO₂^-+3H₂↑；
（5）氣態(tài)化合物對(duì)H₂的相對(duì)密度為29，相對(duì)分子質(zhì)量為58，氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是17.24%，則碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是82.76%，氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是17.24%，則該物質(zhì)中碳、氫原子個(gè)數(shù)之比為$\frac{82.76%}{12}$：$\frac{17.24%}{1}$=2：5，該烴的實(shí)驗(yàn)式是C₂H₅，相對(duì)分子質(zhì)量為58，則分子式C₄H₁₀，C₄H₁₀的同分異構(gòu)體有2種：CH₃-CH₂-CH₂-CH₃、；
故答案為：C₄H₁₀；2；CH₃-CH₂-CH₂-CH₃、；
（6）氫氣與氧氣形成的燃料電池中，氫氣在負(fù)極失電子，負(fù)極的電極方程式為：H₂-2e^-+2OH^-═2H₂O，氧氣在正極得電子，則正極通入O₂，電池總反應(yīng)為氫氣與氧氣反應(yīng)生成水．
故答案為：O₂；H₂-2e^-+2OH^-═2H₂O；減�。�

點(diǎn)評(píng) 本題考查了元素化合物的推斷、常用化學(xué)用語、原電池原理的應(yīng)用、有機(jī)物分子式的確定等，題目涉及的知識(shí)點(diǎn)較多，需要學(xué)生具備扎實(shí)的基礎(chǔ)和綜合運(yùn)用知識(shí)解決問題的能力，難度中等．