Question

13．有A、B、C、D四种短周期元素，其原子序数依次增大．A、B可形成A₂B和A₂B₂两种化合物，B、C同主族且可形成CB₂和CB₃两种化合物．回答下列问题．
（1）B在周期表中的位置第二周期ⅥA族．
（2）金属元素E是中学化学常见元素，位于元素周期表的第四周期．该元素可与D形成ED₂和ED₃两种化合物．将E的单质浸入ED₃溶液中（如图甲所示），溶液由黄色逐渐变为浅绿色，该反应的离子方程式为Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺．
（3）依据（2）中的反应，可用单质E和石墨为电极设计一个原电池，则在该原电池工作时，石墨一极发生的反应可以表示为2Fe³⁺+2e^-=2Fe²⁺．比较甲、乙两图，说明石墨除形成闭合回路外所起的作用是石墨为正极，使还原反应和氧化反应在电解质溶液中的不同区域内发生．

Answer 1

分析 有A、B、C、D四种短周期元素，其原子序数依次增大，A、B可形成A₂B和A₂B₂两种化合物，可能为H₂O、H₂O₂或Na₂O、Na₂O₂，可推知A为H元素，B为O元素，B、C同主族且可形成CB₂和CB₃两种化合物，应为SO₂和SO₃，则C为S元素，故D应为Cl元素．
（1）主族元素周期数=电子层数、主族族序数=最外层电子数；
（2）金属元素E是中学化学常见元素，位于元素周期表的第四周期，该元素可与D形成ED₂和ED₃两种化合物，则E为Fe元素，Fe与氯化铁反应生成氯化亚铁；
（3）石墨--铁在氯化铁电解质溶液中形成原电池，Fe为负极，失去电子生成Fe²⁺，石墨为正极，Fe³⁺离子在正极获得电子生成Fe²⁺．

解答 解：有A、B、C、D四种短周期元素，其原子序数依次增大，A、B可形成A₂B和A₂B₂两种化合物，可能为H₂O、H₂O₂或Na₂O、Na₂O₂，可推知A为H元素，B为O元素，B、C同主族且可形成CB₂和CB₃两种化合物，应为SO₂和SO₃，则C为S元素，故D应为Cl元素．
（1）B为O元素，原子核外有2个电子层，最外层电子数为6，处于周期表中：第二周期ⅥA族，
故答案为：第二周期ⅥA族；
（2）金属元素E是中学化学常见元素，位于元素周期表的第四周期，该元素可与D形成ED₂和ED₃两种化合物，则E为Fe元素，将Fe浸入到FeCl₃中，发生反应为Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺，溶液由黄色逐渐变为浅绿色，
故答案为：Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺；
（3）石墨--铁在氯化铁电解质溶液中形成原电池，Fe为负极，失去电子生成Fe²⁺，负极电极反应式为：Fe-2e^-=Fe²⁺，石墨为正极，Fe³⁺离子在正极获得电子生成Fe²⁺，正极电极反应式为：2Fe³⁺+2e^-=2Fe²⁺，使还原反应和氧化反应在电解质溶液中的不同区域内发生，
故答案为：2Fe³⁺+2e^-=2Fe²⁺；石墨为正极，使还原反应和氧化反应在电解质溶液中的不同区域内发生．

点评 本题考查结构性质位置关系应用、电化学知识，题目难度不大，推断元素的种类为解答关键，注意理解掌握电极反应式的书写．