Question

已知A、B、C、D是四种短周期元素，它们的原子序数依次增大，其中A、C及B、D分别是同一主族元素，B、D元素的原子核中质子数之和是A、C两元素原子核中质子数之和的两倍，又知四种元素的单质中有两种气体、两种固体。请回答：

（1）C、D组成的常见化合物，其水溶液呈碱性，原因是_____________（用离子方程式表示）。写出两种均含A、B、C、D四种元素的化合物相互间发生反应，且生成气体的离子方程式______________________________。

（2）D的单质能跟C的最高价氧化物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_____________。

（3）A、B、D间可形成甲、乙两种微粒，它们均为负一价双原子阴离子且甲有18个电子，乙有10个电子，则甲与乙反应的离子方程式为_____________。

（4）4.0 g D单质在足量的B单质中完全燃烧，放出37 kJ热量，写出其热化学方程式：___________________________________________________。

（5）用A元素的单质与B元素的单质可以制成电池，电池中装有KOH浓溶液，用多孔的金属惰性电极浸入KOH溶液，两极均有特制的防止透过的隔膜，在A极通入A的单质，B极通入B的单质，则A极是该电池的_______极；B极的电极反应式是___________________。

Answer 1

解析：首先根据信息“短周期、同主族、质子数的两倍”等关系推断出A、B、C、D分别为H、O、Na、S。

（1）C、D组成的常见化合物为Na₂S，呈碱性是因为水解，注意水解应分步写；均含H、O、Na、S四种元素的化合物能生成气体的是NaHSO₄和 NaHSO₃。

（2）S与NaOH发生的是歧化反应生成Na₂S和Na₂SO₃。

（3）H、O、S形成的“负一价双原子阴离子且有18个电子的甲，有10个电子的乙”分别是HS^-和OH^-。

（4）注意4 g S为0.125 mol,注意ΔH应与方程式的化学计量数相对应，如 S(s)+O₂(g)====SO₂(g)；ΔH=-296.0 kJ·mol^-1。

（5）构成了氢氧燃料电池，电解质为KOH，所以通氢气的为负极；通氧气的为正极，正极反应为：O₂+2H₂O+4e^-====4OH^-。

答案：（1）S^2-+H₂OHS^-+OH^-  +H⁺====SO₂↑+H₂O

（2）3S+6OH^-====2S^2-++3H₂O

（3）HS^-+OH^-====S^2-+H₂O

（4）S(s)+O₂(g)====SO₂(g)；ΔH=-296.0 kJ·mol^-1

（5）负  O₂+2H₂O+4e^-====4OH^-