Question

（12分）A、B、C、D 四种主族元素原子序数均在20以内，A元素所处的周期数、主族序数、原子序数均相等，B的原子半径是其所在主族中最小的，B的最高价氧化物对应水化物的化学式为HBO₃ ，C元素原子的最高正价为+6价，C的阴离子与D的阳离子具有相同的电子排布，D可与C形成化合物D₂C。
（1）D元素的名称_______；B在周期表中的位置：第_______周期第_______族
（2）A、B形成的化合物以_______共价键相结合（填极性或非极性）
（3）以C的最高价氧化物对应的水化物作为电解质溶液，组成氢氧燃料电池，放电时则负极区溶液的pH_______（填增大、减小、不变）
（4）以D的最高价氧化物对应的水化物作为电解质溶液，组成氢氧燃料电池，则正极的电极反应式为_____________________
（5）A、B、C、D四种元素简单离子的离子半径由大到小的顺序是（用离子符号表示）  ____________________________
（6）C的质子数和中子数相等，则C 的原子组成符号为_______它形成的氢化物的还原性_______氯化氢（填强于或弱于）

Answer 1

（1）钾   二  ⅤA                                      （各1分，共3分）
（2）极性                                                          （1分）
（3）减小                                                          （1分）
（4）O₂ + 2H₂O + 4e^- = 4OH^-                                          （2分）
（5）S^2- > K⁺ > N^3- > H⁺                                                                                         （2分）
（6）                                                          （2分） 
强于                                                          （1分）

解析试题分析：A元素所处的周期数、主族序数、原子序数均相等，应为H元素，B的原子半径是其所在主族中最小的，B的最高价氧化物对应水化物的化学式为HBO₃，则B为第二周期第ⅤA族，为N元素；C元素原子的最外层电子数比次外层少2个，应为S元素，C的阴离子与D的阳离子具有相同的电子层结构，两元素可形成化合物D₂C，则D为K元素
D为钾元素，B为N元素，原子序数为7，原子核外有2个电子层，最外层电子数位5，则位于第二周期第ⅤA族，
A是 H，B是N，两者都是非金属元素，但两者原子核外电子不同原子半径不同，形成的化学键应为极性共价键。
C为S，其最高价氧化物对应的水化物是硫酸，组成氢氧燃料电池，负极：2H₂ -4e^- = 4H⁺；正极：O₂ + 4e^- + 4H⁺ = 2H₂O；总：2H₂+ O₂= 2H₂O 。负极氢离子不断的增加，PH减小
D为K，最高价氧化物的水化物是氢氧化钾，碱性条件下
负极：2H2+4OH- - 4e-=4H2O        正极：O2+4e-+2H2O=4OH-
同主族元素，随着原子序数增大，离子半径逐渐变大；同周期元素，随着原子序数增大，离子半径逐渐变小。具有相同电子层结构的离子，原子序数越大，离子半径越小。
C元素原子的最高正价为+6价，C的阴离子与D的阳离子具有相同的电子排布，D可与C形成化合物D₂C，且C的质子数和中子数相等，所以C为S，同周期元素，氯的非金属性强于硫，所以氯化氢的稳定性强于硫化氢。
考点：考查元素周期表、元素周期律、原电池、离子半径等相关知识。