Question

A、B、C、D、E五种短周期元素，原子序数依次递增．A原子形成的阳离子是一个质子，B原子的最外层电子数是次外层的2倍，C原子的最外层电子数与B原子的核外电子总数相等，D在同周期元素中原子半径最大，E与C是同主族元素．C、D两种元素可形成化合物甲，甲中既有离子键又有共价键；A、B、C、D四种元素可形成化合物乙，乙放入水中所得溶液显碱性．请回答：
（1）化合物甲的电子式为

Na⁺[]^2-Na⁺

；乙的化学式有很多种，其中无机物是

NaHCO₃

．
（2）A、C、E可形成甲、乙两种微粒，它们均为负一价双原子阴离子，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

HS^-+OH^-=S^2-+H₂O

．
（3）都由A、C、D、E形成的两种化合物可以相互反应，其离子方程式为

H⁺+HSO₃^-═SO₂↑+H₂O

．
（4）气体A₂、C₂和A、C、D形成的离子化合物的水溶液可形成燃料电池，其负极的电极反应式为

2H₂-4e^-+4OH^-=4H₂O

．

Answer 1

分析：A元素原子形成的离子只有一个质子，则A为H，B原子的最外层电子数是次外层的2倍，应为C，C原子的最外层电子数与B原子的核外电子总数相等，则C的核外电子排布可能是两电子层2、6，或三电子层2、8、6，即为O元素或S元素，而由D在同周期元素中原子半径最大，且D的原子序数大于B、C，则D只能是Na元素，C只能是O元素；E与C是同主族元素，应为S，C、D两种元素可形成化合物甲，甲中既有离子键又有共价键，应为Na₂O₂，A、B、C、D四种元素可形成化合物乙，乙放入水中所得溶液显碱性，应为
NaHCO₃、CH₃COONa等，结合对应单质、化合物的性质以及题目要求可解答该题．

解答：解：A元素原子形成的离子只有一个质子，则A为H，B原子的最外层电子数是次外层的2倍，应为C，C原子的最外层电子数与B原子的核外电子总数相等，则C的核外电子排布可能是两电子层2、6，或三电子层2、8、6，即为O元素或S元素，而由D在同周期元素中原子半径最大，且D的原子序数大于B、C，则D只能是Na元素，C只能是O元素；E与C是同主族元素，应为S，C、D两种元素可形成化合物甲，甲中既有离子键又有共价键，应为Na₂O₂，A、B、C、D四种元素可形成化合物乙，乙放入水中所得溶液显碱性，应为NaHCO₃、CH₃COONa等，
（1）O、Na两种元素可形成化合物甲，甲中既有离子键又有共价键，则甲为Na₂O₂，电子式为Na⁺[]^2-Na⁺，A、B、C、D四种元素可形成化合物乙，乙放入水中所得溶液显碱性，常见的物质为NaHCO₃、CH₃COONa等，为强碱弱酸盐，水解呈碱性，其中NaHCO₃为无机物，
故答案为：Na⁺[]^2-Na⁺；NaHCO₃；
（2）A、C、E可形成甲、乙两种微粒，它们均为负一价双原子阴离子，甲有18个电子，乙有10个电子，则甲为HS^-，乙为OH^-，反应的离子方程式为HS^-+OH^-=S^2-+H₂O，
故答案为：HS^-+OH^-=S^2-+H₂O；
（3）都由A、C、D、E形成的两种化合物可以相互反应，这两种化合物分别为NaHSO₄、NaHSO₃，二者反应的离子方程式为H⁺+HSO₃^-═SO₂↑+H₂O，
故答案为：H⁺+HSO₃^-═SO₂↑+H₂O．
（4）气体A₂、C₂和A、C、D形成的离子化合物的水溶液形成的为碱性氢氧燃料电池，电池工作时，负极发生氧化反应，电极反应式为2H₂-4e^-+4OH^-=4H₂O，
故答案为：2H₂-4e^-+4OH^-=4H₂O．

点评：本题在考查元素的推断的基础上进一步考查电化学、化学反应与能量以及离子反应等问题，题目难度中等，本题易错点为最简单的有机物CH₃ONa，注意不要写成甲酸钠．