题目内容
【题目】A、B、C、D四种短周期元素的原子序数依次增大,B的核电荷数是A、D核电荷数之和的 ;A能分别与B、C、D形成电子总数相等的分子X、Y、Z.回答下列问题:
(1)B、D两元素的名称分别是、 .
(2)化合物B2A2的电子式为 .
(3)Y与C的最高价氧化物的水化物刚好完全反应时,其生成物的水溶液呈性(填“酸”、“碱”或“中”),原因是:(用离子方程式表示).
(4)在(3)所得生成物的水溶液中,存在如下关系,用离子浓度符号填写: ①c(H+)+=c(OH﹣)+;
②c(H+)=c(OH一)+ .
(5)用X、D2、NaOH溶液和惰性电极可设计一种燃料电池,该燃料电池的 负极反应为: .
正极反应为:
【答案】
(1)碳;氧
(2)
(3)酸;NH4++H2O?NH3?H2O+H+
(4)c(NH4+);c(NO3﹣);c(NH3?H2O)
(5)CH4﹣8e﹣+10OH﹣═CO32﹣+7H2O;2O2+8e﹣+4H2O═8OH﹣
【解析】解:A、B、C、D四种短周期元素的原子序数依次增大,B的核电荷数是A、D核电荷数之和的 倍,结合原子序数可知,B处于第二周期,且处于偶数族,A能分别与B、C、D形成电子总数相等的分子X、Y、Z,考虑为氢化物,X为H元素,可推知B为C元素、C为N元素,D为O元素,X、Y、Z分别为CH4、NH3、H2O,验证符合题意,则:(1)由上述分析可知,B为碳,D为氧,所以答案是:碳;氧;(2)化合物B2A2为C2H2 , C原子之间形成三对共用电子对,C原子与H原子之间形成1对共用电子对,其电子式为:
, 所以答案是:
;(3)Y与C的最高正价氧化物的水化物刚好完全反应时,所得溶液为硝酸铵溶液,溶液中NH4+水解NH4++H2ONH3H2O+H+ , 破坏水的电离平衡溶液呈酸性,所以答案是:酸;NH4++H2ONH3H2O+H+;(4)①根据溶液中电荷守恒解,可知c(H+)+c(NH4+)=c(OH﹣)+c(NO3﹣),
所以答案是:c(NH4+);c(NO3﹣);②溶液中氢离子来源于水的电离、NH4+水解,根据质子恒等式,可知c(H+)=c(OH﹣)+c(NH3H2O),
所以答案是:c(NH3H2O);(5)负极发生氧化反应,CH4在负极失去电子,碱性条件下生成碳酸根、H2O,负极电极反应式为:CH4﹣8e﹣+10OH﹣═CO32﹣+7H2O,
正极发生还原反应氧气在正极获得电子,碱性条件下生成氢氧根离子,正极电极反应式为;2O2+8e﹣+4H2O═8OH﹣ ,
所以答案是:CH4﹣8e﹣+10OH﹣═CO32﹣+7H2O;2O2+8e﹣+4H2O═8OH﹣ .
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