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

，相对分子质量最小的有机物是

CH₃ONa

．
（2）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，其正极的电极反应式为

O₂+2H₂O+4e^-═4OH^-

，电池总反应得到1.8g产物时，流经外电路某一横截面的电子数为

1.204×10²³（或0.2N_A）

．
（3）A、B能形成无数种化合物，其中密度最小的气态化合物燃烧热为890.3 kJ/mol，该化合物燃烧的热化学方程式为

CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-890.3kJ?mol^-1

．
（4）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

．

Answer 1

分析：A原子形成的阳离子是一个质子，则A为H元素，B原子的最外层电子数是次外层的2倍，应为C元素，C原子的最外层电子数与B原子的核外电子总数相等，应为O元素，D在同周期元素中原子半径最大，应为Na元素，E与C是同主族元素，则E为S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，则甲为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，常见的物质为NaHCO₃、CH₃COONa等，为强碱弱酸盐，水解呈碱性，结合元素对应的单质、化合物的性质解答该题．

解答：解：A原子形成的阳离子是一个质子，则A为H元素，B原子的最外层电子数是次外层的2倍，应为C元素，C原子的最外层电子数与B原子的核外电子总数相等，应为O元素，D在同周期元素中原子半径最大，应为Na元素，E与C是同主族元素，则E为S元素，
（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，CH₃ONa为相对分子质量最小的有机物，
故答案为：Na⁺[]^2-Na⁺；NaHCO₃；CH₃ONa；
（2）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，正极发生还原反应，电极反应式为O₂+2H₂O+4e^-═4OH^-，电池总反应为2H₂+O₂=2H₂O，n（H₂O）=

1.8g

18g/mol

=0.1mol，转移的电子的物质的量为0.2mol，则电子的个数为0.2N_A或1.204×10²³，
故答案为：O₂+2H₂O+4e^-═4OH^-；1.204×10²³（或0.2N_A）；
（3）A、B形成的密度最小的化合物为CH₄，根据燃烧热可知热化学方程式为CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-890.3 kJ?mol^-1，
故答案为：CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-890.3 kJ?mol^-1；
（4）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．

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．