Question

已知A、B、C、D、E为原子序数递增的五种短周期元素，A与C、B与D同主族．E是所在周期原子半径最小的元素，C、D质子数之和是A、B质子数之和的三倍，A元素某种同位素原子不含有中子．请根据以上信息回答：
（1）C₂B₂的电子式______，A₂B₂属于______晶体（“分子”、“原子”或“离子”）．
（2）甲装置是离子交换膜法电解饱和CE溶液的原理示意图．透过交换膜的离子a是______，电解的离子方程式______．
（3）为检验E₂的性质，某同学做了如下实验：
①Cu丝在E₂中燃烧的现象______，你认为Fe丝在E₂也可点燃的理由是______．
a．Fe与Cu都是金属元素
b．Fe的熔点比Cu高
c．Fe的密度比Cu小
d．Fe的金属性比Cu强
②将乙装置放置在光亮的地方（日光没有直接照射），一段时间后，观察到量筒壁上有油状液滴生成，量筒内气体颜色变浅等．生成的物质有______种，水槽中的液体用饱和CE溶液而不用水的原因是______．
（4）D的单质能跟C的最高价氧化物对应的水化物的浓溶液发生氧化还原反应，生成的两种正盐的水溶液均呈碱性，写出该氧化还原反应的离子方程式______．
（5）用铂作电极电解1L含有0.4molCuDB₄和0.2molCE的水溶液，一段时间后在一个电极上得到了0.3molCu，在另一极上析出的气体在标况下的体积是______．

Answer 1

【答案】分析：A与C、B与D同主族，A、B、C、D、E为原子序数递增，则A、B、C、D四元素在元素周期表的位置为
A元素某种同位素原子不含有中子，则A为H元素，所以位置关系应为（2），故C为Na元素，令B的质子数为x，则D的质子数为x+8，C、D质子数之和是A、B质子数之和的三倍，A所以有11+x+8=3（1+x），解得x=8，故B为O元素，D为S元素．E原子序数最大，且是所在周期原子半径最小的元素，所以E为Cl元素．
故A为H元素，B为O元素，C为Na元素，D为S元素，E为Cl元素．
解答：解：（1）C₂B₂为过氧化钠，由钠离子与过氧根离子构成，电子数为；
A₂B₂是过氧化氢，属于分子晶体．
故答案为：；分子．
（2）CE溶液为氯化钠溶液，左侧连接电源的正极，氯离子放电生成氯气，溶液含有过多的钠离子；右侧连接电源的负极
，氢离子放电生成氢气，溶液中含有过多的氢氧根，为使两侧溶液呈电中性，离子a从左侧透过交换膜到右侧，故离子a是Na⁺．电解的离子方程式为2Cl^-+2H₂OCl₂↑+H₂↑+2OH^-．
故答案为：Na⁺；2Cl^-+2H₂OCl₂↑+H₂↑+2OH^-．
（3）①E₂是氯气，Cu丝在氯气中燃烧的现象为 产生棕黄色的烟；Cu丝在氯气能燃烧，Fe的金属性比Cu强，Fe丝在氯气中也可点燃燃烧．
故答案为：产生棕黄色的烟； d．
②E₂是氯气，甲烷与氯气在光照条件下发生取代反应生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷、氯化氢5种物质．
水槽中的液体用饱和氯化钠溶液目的是降低Cl₂在水中的溶解度，抑制Cl₂和水的反应．
故答案为：5；降低Cl₂在水中的溶解度，抑制Cl₂和水的反应．
（4）D的单质为S，C的最高价氧化物对应的水化物的浓溶液为氢氧化钠溶液，S与氢氧化钠溶液反应生成硫化钠、亚硫酸钠和水，离子方程式为3S+6OH^-═2S^2-+SO₃^2-+3H₂O．
发生氧化还原反应，
（5）CuDB₄是硫酸铜，CE是氯化钠，电解含有0.4mol硫酸铜和0.2mol氯化钠的水溶液，阳离子为铜离子放电，阴离子先是氯离子放电生成氯气，氯离子提供的电子的物质的量为0.2mol，由于得到了0.3molCu，转移电子物质的量为0.6mol，所以氢氧根还放电生成氧气，氢氧根提供的电子的物质的量为0.6mol-0.2mol=0.4mol．
    2Cl^--2e^-═Cl₂↑
0.2mol 0.2mol 0.1mol
4OH^--4e^-═2H₂O+O₂↑
 0.4mol      0.1mol
所以生成的气体的体积为（0.1mol+0.1mol）×22.4L/mol=4.48L．
故答案为：4.48L．
点评：本题主要考查学生电解池的工作原理知识，关键在于推断出各元素，再根据所学知识来回答，难度不大．