题目内容
（2011?昌平区二模）A、B、C、D四种元素分布在三个不同的短周期，它们的原子序数依次增大，其中B与C为同一周期，A与D为同一主族，C元素的原子核外电子总数是电子层数的4倍，D是所在周期原子半径最大的元素．又知四种元素分别形成的常见单质在常温常压下有三种是气体，一种是固体．请回答下列问题：
（1）D在元素周期表中的位置是
（2）由A、C两元素可以组成X、Y两种化合物，X在一定条件下可以分解成Y，X的电子式为
．
（3）D与C形成的化合物可与Y反应生成单质Z，该反应的化学方程式为
（4）写出实验室制备BA3的化学方程式
（5）已知B2A4可燃烧生成B的单质和Y，以B2A4、O2、氢氧化钾溶液为原料，石墨为电极可构成燃料电池．该电池负极反应是
（1）D在元素周期表中的位置是
第三周期第ⅠA族
第三周期第ⅠA族
．（2）由A、C两元素可以组成X、Y两种化合物，X在一定条件下可以分解成Y，X的电子式为
（3）D与C形成的化合物可与Y反应生成单质Z，该反应的化学方程式为
2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
；若有1mol电子转移，生成Z的物质的量为0.5
0.5
mol．（4）写出实验室制备BA3的化学方程式
2NH4Cl+Ca（OH）2
CaCl2+2NH3↑+2H2O
| ||
2NH4Cl+Ca（OH）2
CaCl2+2NH3↑+2H2O
．将BA3通入溴水中可发生反应，生成一种单质和一种盐，写出该反应的离子方程式
| ||
8NH3+3Br2=N2+6NH4++6Br-
8NH3+3Br2=N2+6NH4++6Br-
．（5）已知B2A4可燃烧生成B的单质和Y，以B2A4、O2、氢氧化钾溶液为原料，石墨为电极可构成燃料电池．该电池负极反应是
N2H4+4OH--4e-═N2+4H2O
N2H4+4OH--4e-═N2+4H2O
．以石墨为电极，用该电池电解100mL饱和食盐水，一段时间后，在两极共收集到224mL气体（标准状况下），此时溶液的pH是（忽略溶液体积的变化）13
13
．分析：A、B、C、D四种元素分布在三个不同的短周期，它们的原子序数依次增大，A的原子序数最小，且是主族元素，则A为H元素；A与D为同一主族，D是所在周期原子半径最大的元素，则D为Na元素；C元素的原子核外电子总数是电子层数的4倍，C的原子序数小于11，则C为O元素；四种元素分别形成的常见单质在常温常压下有三种是气体，一种是固体，Na是固体，所以B形成的单质为气体，B与C为同一周期，原子序数B＜C，则B为N元素．
解答：解：A、B、C、D四种元素分布在三个不同的短周期，它们的原子序数依次增大，A的原子序数最小，且是主族元素，则A为H元素；A与D为同一主族，D是所在周期原子半径最大的元素，则D为Na元素；C元素的原子核外电子总数是电子层数的4倍，C的原子序数小于11，则C为O元素；四种元素分别形成的常见单质在常温常压下有三种是气体，一种是固体，Na是固体，所以B形成的单质为气体，B与C为同一周期，原子序数B＜C，则B为N元素．
由分析可知：A为H元素；B为N元素；C为O元素；D为Na元素．
（1）D为Na元素，质子数为11，有3个电子层，最外层有1个电子，处于周期表第三周期第ⅠA族，故答案为：第三周期第ⅠA族；
（2）A为H元素，C为O元素，两元素形成的化合物为H2O、H2O2，H2O2分解生成H2O，所以X是H2O2、Y是H2O，H2O2是共价化合物氧原子与氢原子之间形成1对共用电子对，氧原子与氧原子之间形成1对共用电子对，H2O2的电子式为，故答案为：；
（3）Y是H2O，D与C形成的化合物可与Y反应生成单质Z，则D与C形成的化合物是Na2O2，反应方程式为2 Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑；由方程式可知，反应中Na2O2既是氧化剂也是还原剂，物质的量之比为1：1，每生成1molO2转移2mol电子，所以有1mol电子转移，生成O2的物质的量为1mol×
=0.5mol，故答案为：2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑；0.5；
（4）BA3的是NH3，实验室制取NH3的方程式为2NH4Cl+Ca（OH）2
CaCl2+2NH3↑+2H2O，
溴具有强氧化性，NH3通入溴水中可发生反应，生成单质为N2，生成的盐为NH4Br，反应离子方程式为8NH3+3Br2=N2+6NH4++6Br-，
故答案为：2NH4Cl+Ca（OH）2
CaCl2+2NH3↑+2H2O；8NH3+3Br2=N2+6NH4++6Br-；
（5）B2A4为N2H4，N2H4燃烧生成H2O和N2，以N2H4、O2、氢氧化钾溶液为原料，石墨为电极可构成燃料电池．负极发生氧化反应，N2H4在负极放电生成N2和H2O，该电池负极反应是N2H4+4OH--4e-═N2+4H2O．
电解100mL饱和食盐水，一段时间后，在两极共收集到224mL气体为氯气和氢气，混合气体的物质的量为
=0.01mol，由2NaCl+2H2O
2NaOH+Cl2↑+H2↑可知，生成的氯气和氢气的物质的量相等为0.005mol，所以生成的氢氧化钠的物质的量为0.01mol，所以c（OH-）=
=0.1mol/L，所以c（H+）=
=10-130.1mol/L，所以溶液PH=-log10-13=13，故答案为：N2H4+4OH--4e-═N2+4H2O；13．
由分析可知：A为H元素；B为N元素；C为O元素；D为Na元素．
（1）D为Na元素，质子数为11，有3个电子层，最外层有1个电子，处于周期表第三周期第ⅠA族，故答案为：第三周期第ⅠA族；
（2）A为H元素，C为O元素，两元素形成的化合物为H2O、H2O2，H2O2分解生成H2O，所以X是H2O2、Y是H2O，H2O2是共价化合物氧原子与氢原子之间形成1对共用电子对，氧原子与氧原子之间形成1对共用电子对，H2O2的电子式为
，故答案为：；（3）Y是H2O，D与C形成的化合物可与Y反应生成单质Z，则D与C形成的化合物是Na2O2，反应方程式为2 Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑；由方程式可知，反应中Na2O2既是氧化剂也是还原剂，物质的量之比为1：1，每生成1molO2转移2mol电子，所以有1mol电子转移，生成O2的物质的量为1mol×
| 1 |
| 2 |
（4）BA3的是NH3，实验室制取NH3的方程式为2NH4Cl+Ca（OH）2
| ||
溴具有强氧化性，NH3通入溴水中可发生反应，生成单质为N2，生成的盐为NH4Br，反应离子方程式为8NH3+3Br2=N2+6NH4++6Br-，
故答案为：2NH4Cl+Ca（OH）2
| ||
（5）B2A4为N2H4，N2H4燃烧生成H2O和N2，以N2H4、O2、氢氧化钾溶液为原料，石墨为电极可构成燃料电池．负极发生氧化反应，N2H4在负极放电生成N2和H2O，该电池负极反应是N2H4+4OH--4e-═N2+4H2O．
电解100mL饱和食盐水，一段时间后，在两极共收集到224mL气体为氯气和氢气，混合气体的物质的量为
| 0.224L |
| 22.4L/mol |
| ||
| 0.01mol |
| 0.1L |
| 10-14 |
| 10-1 |
点评：本题以原子结构与位置关系为载体，考查化学用语、原电池、溶液PH值计算，难度中等，熟悉元素及其单质、化合物的性质，推断元素是解题关键．
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