Question

下表中列出五种短周期元素A、B、C、D、E的信息，请推断后回答：

元素	有 关 信 息
A	元素主要化合价为-2，原子半径为0.074 nm
B	所在主族序数与所在周期序数之差为4
C	原子半径为0.102 nm，其单质为黄色晶体，可在A的单质中燃烧
D	最高价氧化物的水化物能按1︰1电离出电子数相等的阴、阳离子
E	原子半径为0.075 nm，最高价氧化物的水化物可与其氢化物形成一种盐X

 
（1）写出C元素在周期表中的位置　      ，写出D元素最高价氧化物的水化物电子式　　　    ；
（2）写出B单质与水反应的离子方程式                                           ；
（3）元素A和D形成的某种化合物可作为呼吸面具中氧气的来源，写出得到氧气反应的主要化学方程式                                ；
（4）X的水溶液显　　 　（填“酸”、“碱”或“中”）性，用离子方程式解释其原因是　　     ；
（5）已知E元素的某种氢化物Y与A₂的摩尔质量相同，Y与空气组成的燃料电池中，电解质溶液是30％的KOH溶液，该电池放电时正极的电极反应式为                            ；
（6）若使用Y—空气燃料电池精炼铜，当得到精铜80 g时，燃料电池中转移的电子数为          N_A。

Answer 1

（1）第三周期 VIA族； ；
（2）Cl₂ + H₂OCl^－+ H⁺ + HClO  ；
（3）2Na₂O₂ + 2CO₂ ="=" 2Na₂CO₃ + O₂   ；
（4）酸；  NH₄⁺+ H₂ONH₃·H₂O + H⁺ ；
（5）O₂＋2H₂O＋4e^－ ="=" 4OH^－   ；
（6）2.5 。

试题分析：根据题意可知这几种元素分别是A是O；B是Cl;C是S；D是Na；E是N。X是NH₄NO₃。（1）S元素在周期表中位于第三周期 VIA族。Na元素最高价氧化物的水化物NaOH的电子式为。（2）Cl₂与水反应的两种方程式为：Cl₂＋H₂OH^＋＋Cl^－＋HClO。（3）元素O和Na形成的化合物Na₂O₂可作为呼吸面具中氧气的来源，该反应的化学方程式为2Na₂O₂ + 2CO₂ ="=" 2Na₂CO₃ + O₂。（4）X NH₄NO₃是强酸弱碱盐，在溶液中存在水解平衡：NH₄⁺+ H₂ONH₃·H₂O + H⁺，消耗了水电离产生的OH^-，使OH^-的浓度减小，促进了水的电离，当最终达到电离平衡时，由于溶液中c(OH^-)<c(H⁺).所以其水溶液显酸性。（5）O₂的相对分子质量为32，与其等式量的N的氢化物的化学式为N₂H₄，俗称联氨。燃料N₂H₄与空气组成的燃料电池中，燃料N₂H₄为负极，空气的电极为正极。电解质溶液是30％的KOH溶液，则该电池放电时的正极电极反应式为O₂＋2H₂O＋4e^－ ="=" 4OH^－ 。（6）在整个闭合回路中电子转移的物质的量相等。若使用Y—空气燃料电池精炼铜，当得到精铜80 g时，n(Cu)=80g÷64g/mol=1.25mol,所以n(e-)=2.5mol.即燃料电池中转移的电子数N=2.5N_A。