Question

短周期元素A、B、C、D在周期表中的位置如图所示，B、D最外层电子数之和为12，二者可形成DB₂、DB₃两种分子，DB₂具有漂白性．

	A	B
C		D

回答下列问题：
（1）A的氢化物的电子式是

 

（2）下列叙述中，正确的是

 

（填字母）
a．稳定性：A的氢化物＞C的氢化物   b．还原性：B^2-＞D^2-
C．酸性：H₄CO₄＞H₂DO₄   d．最高化合价值：D=B＞A＞C
（3）DB₂通过下列工艺流程可制化工业原料H₂DB₄和清洁能源H₂．

①试写出原电池中发生反应的离子方程式：

 

化学式	Ag2SO4	AgBr
溶解度（g）	0.796	8.4×10-6

②根据资料：
为检验分离器的分离效果，取分离后的H₂DB₄溶液于试管，向其中逐滴加入AgNO₃溶液至充分反应，若观察到

 

，证明分离效果较好．
③在电解过程中，电解槽阴极附近溶液pH

 

（填“变大”、“变小”或“不变”）．
④将该工艺流程用总反应的化学方程式表示为：

 

．该生产工艺的优点有

 

（答一点即可）；缺点有

 

（答一点即可）．

Answer 1

考点：元素周期律和元素周期表的综合应用,元素周期律的作用,原电池和电解池的工作原理,电解原理

专题：元素周期律与元素周期表专题,电化学专题

分析：由短周期元素A、B、C、D在周期表中的位置可知，A、B处于第二周期，C、D处于第三周期，B、D同主族，B、D最外层电子数之和为12，故最外层电子数为6，故B为O元素，D为S元素，二者可以形成SO₂、SO₃两种分子，且SO₂具有漂白性，由位置关系可知，A为N元素，C为Si元素，
（1）A的氢化物为NH₃，分子中N原子与H原子之间形成1对共用电子对；
（2）a．非金属性越强，氢化物越稳定；
b．非金属性越强，阴离子还原性越弱；
C．非金属性越强，最高价含氧酸的酸性越强；
d．O元素没有最高正化合价；
（3）①由工艺流程图可知，原电池中是SO₂、Br₂、H₂O反应生成H₂SO₄、HBr；
②分离完全，硫酸中不含HBr，加入AgNO₃溶液，根据沉淀颜色判断；
③在电解过程中，电解槽阴极发生还原反应，电极反应式为2H⁺+2e-=H₂↑，氢离子浓度降低；
④原电池中电池总反应为：SO₂+Br₂+2H₂O=H₂SO₄+2HBr，电解池中总反应为2HBr=H₂+Br₂，两式相加可得该工艺流程用总反应的化学方程式；
该生产工艺的优点：溴可以循环利用，获得清洁能源氢气，缺点是：生成过程有有毒物质，电解循环消耗能源大．

解答： 解：由短周期元素A、B、C、D在周期表中的位置可知，A、B处于第二周期，C、D处于第三周期，B、D同主族，B、D最外层电子数之和为12，故最外层电子数为6，故B为O元素，D为S元素，二者可以形成SO₂、SO₃两种分子，且SO₂具有漂白性，由位置关系可知，A为N元素，C为Si元素，
（1）A为N元素，其氢化物为NH₃，N原子与H原子之间形成1对共用电子对，电子式为，
故答案为：；
（2）a．非金属性N＞Si，故氢化物稳定性NH₃＞SiH₄，故a正确；
b．非金属性O＞S，非金属性越强，阴离子的还原性越弱，故还原性O^2-＜S^2-，故b错误；
c．非金属性S＞Si，故酸性：H₄SiO₄＜H₂SO₄，故c错误；
d．氧元素一般没有正化合价，故d错误；
故答案为：a；
（3）①由工艺流程图可知，原电池中是SO₂、Br₂、H₂O反应生成H₂SO₄、HBr，反应的离子方程式：SO₂+Br₂+2H₂O=SO₄^2-+4H⁺+2Br^-，
故答案为：SO₂+Br₂+2H₂O=SO₄^2-+4H⁺+2Br^-；
②取分离后的H₂SO₄溶液于试管，向其中逐滴加入AgNO₃溶液至充分反应，若观察到无淡黄色沉淀产生，最终生成白色沉淀，说明分离效果较好，
故答案为：无淡黄色沉淀产生，最终生成白色沉淀；
③在电解过程中，电解槽阴极发生还原反应，电极反应式为2H⁺+2e-=H₂↑，氢离子浓度降低，溶液pH变大，
故答案为：变大；
④原电池中电池总反应为SO₂+Br₂+2H₂O=H₂SO₄+2HBr，电解池中总反应为2HBr=H₂+Br₂，故该工艺流程用总反应的化学方程式表示为：SO₂+2H₂O=H₂SO₄+H₂，
该生产工艺的优点：溴可以循环利用，获得清洁能源氢气，缺点是：生成过程有有毒物质，电解循环消耗能源大，
故答案为：SO₂+2H₂O=H₂SO₄+H₂；溴可以循环利用，获得清洁能源氢气；生成过程有有毒物质，电解循环消耗能源大．

点评：本题考查电子式书写、原电池及电解池原理、元素化合物性质、化学工艺流程等，题目综合性较大，难度中等，是对知识的综合考查，注意基础知识的全面掌握．