Question

短周期元素A、B、C、D、E，A为原子半径最小的元素，A、D同主族，D、E同周期，C、E同主族且E的原子序数为C的原子序数的2倍，B为组成物质种类最多的元素．
（1）E离子的原子结构示意图

 

．
（2）分别由A、C、D、E四种元素组成的两种盐可相互反应得到气体，写出这个反应的离子方程式

 

．
（3）由A、B、C三种元素组成的物质X，式量为46，在一定条件下与C、D两种元素的单质均可反应．写出X与C单质在红热的铜丝存在时反应的化学方程式

 

．
（4）A、C、D三种元素组成的化合物Y中含有的化学键为

 

，B的最高价氧化物与等物质的量的Y溶液反应后，溶液显

 

（“酸”、“碱”或“中”）性，原因是：

 

．
（5）A的气体单质和C的气体单质可发生反应，在“神舟六号”飞船上使用了根据这反应设计的燃料电池，电解质溶液为KOH溶液，电池负极反应为

 

．使用这种电池的优点为

 

．

Answer 1

考点：位置结构性质的相互关系应用

专题：元素周期律与元素周期表专题

分析：短周期元素A、B、C、D、E，A为原子半径最小的元素，则A为H元素；A、D同主族，D的原子序数比A至少大3，故D为Na；D、E同周期，即处于第三周期，C、E同主族且E的原子序数为C的原子序数的2倍，可推知C为O元素、E为S元素；B为组成物质种类最多的元素，则B为碳元素，
（1）S^2-离子核外电子数为18，有3个电子层，各层电子数为2、8、8；
（2）四种元素分别为H、O、Na、S，所形成的两种盐为NaHSO₃和NaHSO₄，二者反应生成硫酸钠与SO₂、水；
（3）X是C₂H₅OH，和O₂在有催化剂条件下反应生成乙醛与水；
（4）Y是NaOH，含有共价键和离子键，和CO₂等物质的量反应后产物为NaHCO₃，溶液中HCO₃^-发生水解和电离：HCO₃^-+H₂O?H₂CO₃+OH^-，HCO₃^-?CO₃^2-+H⁺，水解大于电离，所以溶液显碱性；
（5）氢氧燃料电池，负极上H₂在碱性条件下失电子，产物是水；氢氧燃料电池效率高，反应产物可综合利用，不产生污染．

解答： 解：短周期元素A、B、C、D、E，A为原子半径最小的元素，则A为H元素；A、D同主族，D的原子序数比A至少大3，故D为Na；D、E同周期，即处于第三周期，C、E同主族且E的原子序数为C的原子序数的2倍，可推知C为O元素、E为S元素；B为组成物质种类最多的元素，则B为碳元素，
（1）S^2-离子核外电子数为18，有3个电子层，各层电子数为2、8、8，结构示意图为：，
故答案为：；
（2）四种元素分别为H、O、Na、S，所形成的两种盐为NaHSO₃和NaHSO₄，二者反应生成硫酸钠与SO₂、水，反应离子方程式为：H⁺+HSO₃^-=H₂O+SO₂↑，
故答案为：H⁺+HSO₃^-=H₂O+SO₂↑；
（3）X是C₂H₅OH，和O₂在有催化剂条件下反应生成乙醛与水，化学反应方程式为：2C₂H₅OH+O₂

Cu

2CH₃CHO+2H₂O，
故答案为：2C₂H₅OH+O₂

Cu

2CH₃CHO+2H₂O；
（4）Y是NaOH，含有共价键和离子键，和CO₂等物质的量反应后产物为NaHCO₃，溶液中HCO₃^-发生水解和电离：HCO₃^-+H₂O?H₂CO₃+OH^-，HCO₃^-?CO₃^2-+H⁺，水解大于电离，所以溶液显碱性，
故答案为：共价键、离子键；碱性；反应后所得溶液为NaHCO₃，HCO₃^-发生水解和电离：HCO₃^-+H₂O?H₂CO₃+OH^-，HCO₃^-?CO₃^2-+H⁺，水解大于电离，所以溶液显碱性；
（5）氢氧燃料电池，负极上H₂在碱性条件下失电子，产物是水，负极电极反应式为：2H₂+4OH^--4e^-=2H₂O；氢氧燃料电池效率高，反应产物可综合利用，不产生污染，
故答案为：2H₂+4OH^--4e^-=2H₂O；电池效率高，反应产物可综合利用，不产生污染．

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，需要学生熟练掌握基础知识，难度不大．