Question

A、B、C、D是四種短周期元素，它們的原子序數(shù)依次增大，其中A與C，B與D分別是同主族元素；已知B、D二元素原子核中質(zhì)子數(shù)之和是A、C二元素原子核中質(zhì)子數(shù)之和的2倍：四種元素形成的單質(zhì)中有兩種是氣體，兩種是固體．請(qǐng)回答以下問題；
（1）寫出由A、B兩元素形成的原子個(gè)數(shù)比為1：1的化合物的化學(xué)式

 

，此化合物能使酸性KMnO₄溶液退色，體現(xiàn)該化合物具有

 

性．
（2）D元素在元素周期表中的位置

 

，B和C兩元素形成的原子個(gè)數(shù)比為1：1的化合物中含有的化學(xué)鍵的類型為

 

．
（3）A、B、C、D四種原子半徑由大到小為

 

（填元素符號(hào)）：四種離子半徑由大到小為

 

（填離子符號(hào)）．
（4）寫出由A、B兩元素形成的原子個(gè)數(shù)比為2：1的化合物與B、C兩元素形成的原子個(gè)數(shù)比為1：1的化合物反應(yīng)的離子方程式

 

．
（5）用A元素的單質(zhì)與B元素的單質(zhì)可制成新型的化學(xué)電源，已在宇宙飛船中使用．其構(gòu)造如圖所示．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a是

 

極，b電極電極反應(yīng)式為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：位置結(jié)構(gòu)性質(zhì)的相互關(guān)系應(yīng)用

專題：元素周期律與元素周期表專題

分析：A、B、C、D原子序數(shù)依次增大短周期元素，A、C及B、D分別是同一主族元素，確定B、D分別位于二、三周期；由于B、D兩元素的原子核中質(zhì)子數(shù)之和是A、C兩元素原子核中質(zhì)子數(shù)之和的兩倍，確定A、C分別位于一、三周期，四種元素形成的單質(zhì)中有兩種是氣體，兩種是固體，所以A為氫、C為鈉、B為氧、D為硫，據(jù)此答題．

解答： 解：A、B、C、D原子序數(shù)依次增大短周期元素，A、C及B、D分別是同一主族元素，確定B、D分別位于二、三周期；由于B、D兩元素的原子核中質(zhì)子數(shù)之和是A、C兩元素原子核中質(zhì)子數(shù)之和的兩倍，確定A、C分別位于一、三周期，四種元素形成的單質(zhì)中有兩種是氣體，兩種是固體，所以A為氫、C為鈉、B為氧、D為硫，
（1）由A、B兩元素形成的原子個(gè)數(shù)比為1：1的化合物為H₂O₂，H₂O₂能使酸性KMnO₄溶液退色，H₂O₂被酸性KMnO₄溶液氧化，體現(xiàn)酸性H₂O₂的還原性，
故答案為：H₂O₂；還原；
（2）D為硫，處于周期表中第三周期第ⅥA族；B和C兩元素形成的原子個(gè)數(shù)比為1：1的化合物為Na₂O₂，由鈉離子與過氧根離子構(gòu)成，鈉離子與過氧根離子之間形成離子鍵，過氧根離子中氧原子之間形成非極性共價(jià)鍵，
故答案為：第三周期第ⅥA族；離子鍵、非極性共價(jià)鍵；
（3）同周期自左而右原子半徑減小，電子層越大原子半徑越大，所以原子半徑Na＞S＞O＞H；最外層電子數(shù)相同，電子層越多離子半徑越大，電子層結(jié)構(gòu)相同，核電荷數(shù)越大離子半徑越小，H⁺半徑最小，所以S^2-＞O^2-＞Na⁺＞H⁺，
故答案為：Na＞S＞O＞H；S^2-＞O^2-＞Na⁺＞H⁺；
（4）由A、B兩元素形成的原子個(gè)數(shù)比為2：1的化合物為H₂O，由B、C兩元素形成的原子個(gè)數(shù)比為1：1的化合物為Na₂O₂，過氧化鈉與水反應(yīng)生成氫氧化鈉與氧氣，反應(yīng)的離子方程式為2Na₂O₂+2H₂O=4Na⁺+4OH^-+O₂↑，
故答案為：2Na₂O₂+2H₂O=4Na⁺+4OH^-+O₂↑；
（5）氫氧堿性燃料電池，負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，氫氣在負(fù)極放電，a為負(fù)極，正極發(fā)生還原反應(yīng)，氧氣在正極放電，b為正極，電極反應(yīng)式O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，
故答案為：負(fù)；O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-．

點(diǎn)評(píng)：本題主要考查了氧化還原反應(yīng)、化學(xué)鍵、半徑比較、原電池原理等知識(shí)點(diǎn)，中等難度，元素推斷是解題的關(guān)鍵，答題時(shí)注意基礎(chǔ)知識(shí)的靈活運(yùn)用．