Question

甲、乙、丙、丁是4種短周期元素，它們的原子序數(shù)依次增大，其中甲和丙、乙和丁分別是同主族元素，又知乙、丁兩元素的原子核中質(zhì)子數(shù)之和是甲、丙兩元素原子核中質(zhì)子數(shù)之和的2倍，甲元素的一種同位素核內(nèi)無中子。

(1)丙、丁組成的常見化合物，其水溶液呈堿性，原因是___________________________(用離子方程式表示)。寫出兩種均含甲、乙、丙、丁四種元素的化合物相互間發(fā)生反應(yīng)，且生成氣體的離子方程式___________________________。

(2)丁的單質(zhì)能跟丙的最高價氧化物水化物的濃溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成的兩種正鹽的水溶液均呈堿性，寫出該氧化還原反應(yīng)的離子方程式___________________________。

(3)甲、乙、丁可形成A、B兩種粒子，它們均為負一價雙原子陰離子且A有18個電子，B有10個電子，則A與B反應(yīng)的離子方程式為_______________________________。

(4)4.0 g丁單質(zhì)在足量的乙單質(zhì)中完全燃燒，放出37 kJ熱量，寫出其熱化學方程式___________________________________。

(5)用甲元素的單質(zhì)與乙元素的單質(zhì)可以制成電池，電池中裝有KOH溶液，用多孔的金屬惰性電極浸入KOH溶液，兩極均有特制的防止透過的隔膜，在A極通入甲的單質(zhì)，B極通入乙的單質(zhì)，則A極是該電池的極；B極的電極反應(yīng)式是__________________。

Answer 1

(1)S^2-+H₂OHS^-+OH^-，HS^-+H₂OH₂S+OH^-

+H⁺H₂O+SO₂↑

(2)3S+6OH^-2S^2-++3H₂O

(3)HS^-+OH^-S^2-+H₂O

(4)S(s)+O₂(g)SO₂(g)；ΔH=-296.0 kJ·mol^-1

(5)負極  O₂+2H₂O+4e^-4OH^-

解析：本題在推斷的前提下考查元素及其化合物的有關(guān)知識，離子方程式、熱化學方程式、電極的判斷和半極方程式的書寫。考查學生的知識綜合能力和有序思維能力。

    甲元素的一種同位素核內(nèi)無中子說明甲為H，甲、乙、丙、丁是4種短周期元素，它們的原子序數(shù)依次增大，甲和丙是同主族元素，那么丙是Na，H和Na原子核中質(zhì)子數(shù)之和是12，那么乙、丁兩元素的原子核中質(zhì)子數(shù)之和為24，由于乙和丁是同主族元素，由此推出乙是O，丁是S。

(1)丙、丁組成的常見化合物是Na₂S，由于S^2-的水解使溶液顯弱堿性。均含甲、乙、丙、丁四種元素的化合物為NaHSO₃和NaHSO₄，是弱酸根是強酸根，可以完全電離出H⁺。

(2)單質(zhì)S與濃的NaOH溶液發(fā)生自身的氧化還原反應(yīng)，生成Na₂SO₃和Na₂S。

(3)A為HS^-，B為OH^-，二者不共存，即HS^-+OH^-==S^2-+H₂O。

(4)4.0 g S，那么1 mol S在O₂中燃燒放出296.0 kJ熱量，所以熱化學方程式為S(s)+O₂(g)==SO₂(g)；ΔH=-296.0 kJ·mol^-1。

(5)H₂與O₂在堿性條件下的燃燒電池，H₂被氧化，O₂被還原，所以A極為該電池的負極，B極為該電池的正極。B極電極反應(yīng)為：O₂+2H₂O+4e^-==4OH^-。