Question

短周期元素A、B、C、D在周期表中的位置如圖所示，B、D最外層電子數(shù)之和為12，二者可形成DB₂、DB₃兩種分子，DB₂具有漂白性．回答下列問題：

	A	B
C		D

（1）A的氫化物的電子式是

 

．
（2）請(qǐng)寫出能證明C、D非金屬性強(qiáng)弱的化學(xué)方程式

 

．
（3）硒（Se）是人體必需的微量元素，與元素B、D同一主族，該族第2～5周期元素單質(zhì)分別與H₂反應(yīng)生成1mol氣態(tài)氫化物對(duì)應(yīng)的熱量變化如下，其中能表示生成1mol硒化氫所對(duì)應(yīng)的熱量變化是

 

（選填字母編號(hào)）．
a．吸收99.7kJb．吸收29.7kJc．放出20.6kJd．放出241.8
（4）DB₂通過下列工藝流程可制化工業(yè)原料H₂DB₄和清潔能源H₂．

已知：

化學(xué)式	Ag2SO4	AgBr
溶解度（g）	0.796	8.4×10-6

①為檢驗(yàn)分離器的分離效果，取分離后的H₂DB₄溶液于試管，向其中逐滴加入AgNO₃溶液至充分反應(yīng)，若觀察到

 

，證明分離效果較好．
②在原電池中，負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)式為

 

．
③在電解過程中，電解槽陰極附近溶液pH

 

（填“變大”、“變小”或“不變”）
④將該工藝流程用反應(yīng)的化學(xué)方程式表示為：

 

，該生產(chǎn)工藝的優(yōu)點(diǎn)有

 

（答一點(diǎn)即可）；缺點(diǎn)有

 

（答一點(diǎn)即可）．
（5）溴及其化合物廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、農(nóng)藥、纖維、塑料阻燃劑等，回答下列問題：海水提溴過程中，向濃縮的海水中通入

 

，將其中的Br^-氧化，再用空氣吹出溴；然后用碳酸鈉溶液吸收溴，溴歧化為Br^-和BrO

- 3

，其離子方程式為

 

．
（6）CuBr₂分解的熱化學(xué)方程式為：2CuBr₂（s）═2CuBr（s）+Br₂（g）△H=+105.4kJ/mol
在密閉容器中將過量CuBr₂于487K下加熱分解，平衡時(shí)p（Br₂）為4.66×10³ Pa．
①如反應(yīng)體系的體積不變，提高反應(yīng)溫度，則p（Br₂）將會(huì)

 

（填“增大”“不變”或“減小”）．
②如反應(yīng)溫度不變，將反應(yīng)體系的體積增加一倍，則p（Br₂）的變化范圍為

 

．

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,難溶電解質(zhì)的溶解平衡及沉淀轉(zhuǎn)化的本質(zhì),物質(zhì)分離和提純的方法和基本操作綜合應(yīng)用

專題：

分析：由短周期元素A、B、C、D在周期表中的位置可知，A、B處于第二周期，C、D處于第三周期，B、D最外層電子數(shù)之和為12，二者同主族，故最外層電子數(shù)為6，則B為O元素，D為S元素，二者可以形成SO₂、SO₃兩種分子，且SO₂具有漂白性，由位置關(guān)系可知，A為N元素，C為Si元素．
（1）A的氫化物為NH₃，分子中N原子與H原子之間形成1對(duì)共用電子對(duì)；
（2）非金屬性越強(qiáng)，最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性越強(qiáng)，根據(jù)強(qiáng)酸制備弱酸的反應(yīng)分析解答；
（3）同主族自上而下非金屬性減弱，單質(zhì)與氫氣反應(yīng)劇烈程度減小，反應(yīng)熱增大（考慮符號(hào)）；
（4）由工藝流程圖可知，原電池原理為SO₂+Br₂+2H₂O=H₂SO₄+2HBr，分離出硫酸，再電解：2HBr

電解  .

H₂↑+Br₂，獲得氫氣，電解得到的溴循環(huán)利用．
①分離完全，硫酸中不含HBr，加入AgNO₃溶液，根據(jù)沉淀顏色判斷
②在原電池中，負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，SO₂在負(fù)極放電生成H₂SO₄；
③在電解過程中，電解槽陰極發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為2H⁺+2e-=H₂↑，氫離子濃度降低；
④原電池總反應(yīng)為與電解池總反應(yīng)相加可得該工藝流程用總反應(yīng)的化學(xué)方程式；該生產(chǎn)工藝的優(yōu)點(diǎn)：溴可以循環(huán)利用，獲得清潔能源氫氣，缺點(diǎn)是：生成過程有有毒物質(zhì)，電解循環(huán)消耗能源大；
（5）海水提溴過程中，向濃縮的海水中通入氯氣，將其中的Br^-氧化，再用空氣吹出溴；然后用碳酸鈉溶液吸收溴，溴歧化為Br^-和BrO₃^-，同時(shí)生成HCO₃^-或CO₂；
（6）①升高溫度，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，氣體物質(zhì)的量增大；
②積增大一倍時(shí)，P（Br₂）降為原來的一半，減壓使平衡向氣體體積數(shù)增大的方向移動(dòng)，壓強(qiáng)又增大，若反應(yīng)物足量，平衡恢復(fù)到原有的壓強(qiáng)．

解答： 解：由短周期元素A、B、C、D在周期表中的位置可知，A、B處于第二周期，C、D處于第三周期，B、D同種主族，B、D最外層電子數(shù)之和為12，故最外層電子數(shù)為6，故B為O元素，D為S元素，二者可以形成SO₂、SO₃兩種分子，且SO₂具有漂白性，由位置關(guān)系可知，A為N元素，C為Si元素，
（1）A為N元素，其氫化物為NH₃，氮原子與氫原子之間形成1對(duì)共用電子對(duì)，電子式為，
故答案為：；
（2）非金屬性越強(qiáng)，最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性越強(qiáng)，反應(yīng)H₂SO₄+Na₂SiO₃=H₂SiO₃↓+Na₂SO₄，可以證明非金屬性S＞Si，
故答案為：H₂SO₄+Na₂SiO₃=H₂SiO₃↓+Na₂SO₄；
（3）Se與O元素同族元素，同主族自上而下非金屬性減弱，單質(zhì)與氫氣反應(yīng)劇烈程度減小，反應(yīng)熱增大（考慮符號(hào)），故生成1mol硒化氫（H₂Se）反應(yīng)熱應(yīng)排在第二位，應(yīng)為+29.7kJ?mol^-1，
故答案為：b．
（4）由工藝流程圖可知，原電池原理為SO₂+Br₂+2H₂O=H₂SO₄+2HBr，分離出硫酸，再電解：2HBr

電解  .

H₂↑+Br₂，獲得氫氣，電解得到的溴循環(huán)利用．
①分離后的H₂SO₄溶液于試管，向其中逐滴加入AgNO₃溶液至充分反應(yīng)，若觀察到無淡黃色沉淀產(chǎn)生，最終生成白色沉淀，說明分離效果較好，故答案為：無淡黃色沉淀產(chǎn)生，最終生成白色沉淀；
②在原電池中，負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，SO₂在負(fù)極放電生成H₂SO₄，電極反應(yīng)式為SO₂+2H₂O-2e^-=4H⁺+SO₄^2-，
故答案為：SO₂+2H₂O-2e^-=4H⁺+SO₄^2-；
③在電解過程中，電解槽陰極發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為2H⁺+2e^-=H₂↑，氫離子濃度降低，溶液pH變大，
故答案為：變大；
④原電池中電池總反應(yīng)為SO₂+Br₂+2H₂O=H₂SO₄+2HBr，電解池中總反應(yīng)為2HBr=H₂+Br₂，故該工藝流程用總反應(yīng)的化學(xué)方程式表示為：SO₂+2H₂O=H₂SO₄+H₂，該生產(chǎn)工藝的優(yōu)點(diǎn)：溴可以循環(huán)利用，獲得清潔能源氫氣．缺點(diǎn)是：生成過程有有毒物質(zhì)，電解循環(huán)能源消耗大，
故答案為：SO₂+2H₂O=H₂SO₄+H₂；溴可以循環(huán)利用，獲得清潔能源氫氣；生成過程有有毒物質(zhì)，電解循環(huán)能源消耗大；
（5）海水提溴過程中，向濃縮的海水中通入氯氣，將其中的Br^-氧化，再用空氣吹出溴；然后用碳酸鈉溶液吸收溴，溴在碳酸鈉溶液的歧化可把反應(yīng)理解為溴與水發(fā)生歧化，產(chǎn)生H⁺的被碳酸鈉吸收，反應(yīng)的離子方程式為3：Br₂+6 CO₃^2-+3H₂O=5 Br^-+BrO₃^-+6HCO₃^-（或3 Br₂+3CO₃^2-=5 Br^-+BrO₃^-+3CO₂↑），
故答案為：Cl₂；3 Br₂+6 CO₃^2-+3H₂O=5 Br^-+BrO₃^-+6HCO₃^-（或3 Br₂+3CO₃^2-=5 Br^-+BrO₃^-+3CO₂↑）；
（6）①升高溫度，平衡向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng)，氣體的物質(zhì)的量增大，因而可提高P（Br₂），故答案為：增大；
②體積增大一倍時(shí)，P（Br₂）降為原來的一半，即2.33×10³Pa，減壓使平衡向氣體體積數(shù)增大的方向移動(dòng)，因而會(huì)大于2.33×10³Pa；若反應(yīng)物足量，可平衡恢復(fù)到原有的P（Br₂），
故答案為：2.33×10³Pa＜P（Br₂）≤4.66×10³Pa．

點(diǎn)評(píng)：本題綜合較大，涉及元素推斷、化學(xué)工藝流程、反應(yīng)熱、原電池及電解原理、海水提取溴、化學(xué)平衡移動(dòng)等，側(cè)重于學(xué)生的分析能力的考查，難度較大，注意基礎(chǔ)知識(shí)的全面掌握．