Question

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．
（1）写出四种元素的名称：A______；B______；C______；D______；
（2）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______；
（3）写出C和D两元素形成化合物的电子式：______；
（4）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，另B极通入B的单质，写出该电池发生的电极反应式：A极______；B极______；
（5）若消耗标准状况下A气体11.2L，该电池能提供的电量为______C．

Answer 1

【答案】分析：A、B、C、D原子序数依次增大短周期元素，A、C及B、D分别是同一主族元素，确定B、D分别位于二、三周期；由于B、D两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，确定A、C分别位于一、三周期，所以A为氢、C为钠、B为氧、D为硫．
解答：解：A、B、C、D原子序数依次增大短周期元素，A、C及B、D分别是同一主族元素，确定B、D分别位于二、三周期；由于B、D两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，确定A、C分别位于一、三周期，所以A为氢、C为钠、B为氧、D为硫．
（1）由上述分析可知，A为氢、C为钠、B为氧、D为硫．
故答案为：氢；氧； 钠；硫．
（2）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，为亚硫酸氢钠与硫酸氢钠反应，生成二氧化硫与水，反应离子方程式为HSO₃^-+H⁺=SO₂↑+H₂O．
故答案为：HSO₃^-+H⁺=SO₂↑+H₂O．
（3）C和D两元素形成化合物为Na2S，属于离子化合物，由钠离子与硫离子构成，电子式为．
故答案为：．
（4）氢氧碱性燃料电池，负极发生氧化反应，氢气在负极放电，电极反应式为4H₂-4e^-=4H⁺，正极发生还原反应，氧气在正极放电，电极反应式O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-．
故答案为：4H₂-4e^-=4H⁺；O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-．
（5）标准状况下11.2L氢气的物质的量为=0.5mol，转移电子的物质的量为0.5mol×2=1mol，该电池能提供的电量为1mol×6.02×10²³mol^-1×1.6×10^-19C=96320C．
故答案为：96320．
点评：考查学生利用原子的结构来推断元素、常用化学用语、原电池等，难度较大，注意本题中利用A、C与B、D可能存在情况来分析是推断难点．