Question

11．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0.074nm
B	所在主族序数与所在周期序数之差为4
C	原子半径为0.102nm，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0.075nm，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第三周期ⅦA族，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Cl₂+H₂O=Cl^-+H⁺+HClO；
（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2Na₂O₂+2CO₂═2Na₂CO₃+O₂；
（4）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O₂+2H₂O+4e^-═4OH^-；
（5）若使用Y-空气燃料电池精炼铜，当得到精铜80g时，燃料电池中转移的电子数为2.5N_A．

Answer 1

分析 短周期元素A、B、C、D、E，A元素主要化合价为-2，原子半径为0.074nm，可推知A为O元素；B所在主族序数与所在周期序数之差为4，B若为第二周期，应处于ⅥA族，与A重复，不可能，故处于第三周期ⅦA族，则B为Cl元素；C原子半径为0.102nm，其单质为黄色晶体，可在A的单质中燃烧，则C为S元素；D的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，则D为Na；E的原子半径为0.075nm，最高价氧化物的水化物可与其氢化物形成一种盐X，则E为N元素，X为NH₄NO₃，据此解答．

解答 解：短周期元素A、B、C、D、E，A元素主要化合价为-2，原子半径为0.074nm，可推知A为O元素；B所在主族序数与所在周期序数之差为4，B若为第二周期，应处于ⅥA族，与A重复，不可能，故处于第三周期ⅦA族，则B为Cl元素；C原子半径为0.102nm，其单质为黄色晶体，可在A的单质中燃烧，则C为S元素；D的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，则D为Na；E的原子半径为0.075nm，最高价氧化物的水化物可与其氢化物形成一种盐X，则E为N元素，X为NH₄NO₃．
（1）C为Cl元素，处于周期表中第三周期ⅦA族，D为Na元素，最高价氧化物的水化物为NaOH，NaOH是离子化合物，由钠离子和氢氧根离子构成，其电子式为，故答案为：第三周期ⅦA族；；
（2）氯气与水反应生成HCl与HClO，反应的离子方程式为：Cl₂+H₂O=Cl^-+H⁺+HClO，
故答案为：Cl₂+H₂O=Cl^-+H⁺+HClO；
（3）元素O和Na形成的过氧化钠可作为呼吸面具中氧气的来源，得到氧气反应的主要化学方程式：2Na₂O₂+2CO₂═2Na₂CO₃+O₂，
故答案为：2Na₂O₂+2CO₂═2Na₂CO₃+O₂；
（4）N元素的某种氢化物Y与O₂的摩尔质量相同，则Y为N₂H₄，与空气组成的燃料电池中，电解质溶液是30%的KOH溶液，原电池负极发生氧化反应，N₂H₄在负极失去电子，正极发生还原反应，氧气在正极获得电子，碱性条件下生成氢氧根，放电时正极的电极反应式为：O₂+2H₂O+4e^-═4OH^-，
故答案为：O₂+2H₂O+4e^-═4OH^-；
（5）电解精炼Cu，阴极发生反应：Cu²⁺+2e^-═Cu，当得到精铜80g时，Cu的物质的量=$\frac{80g}{64g/mol}$=1.25mol，根据电子转移守恒可知，燃料电池中转移的电子数=1.25mol×2×N_Amol^-1=2.5N_A，
故答案为：2.5．

点评 本题考查结构性质位置关系应用，推断元素是解题关键，侧重对化学用语的考查，难度中等．