Question

(14分)A、B、C、D、E、F均为短周期元素，其原子序数依次增大。已知：A的最外层电子数等于其电子层数；B的最外层电子数是次外层电子数的两倍；D是地壳中含量最高的元素；D和F、A和E分别同主族；E是所有短周期主族元素中原子半径最大的元素。根据以上信息回答下列问题：

（1）B与D形成化合物BD₂的结构式为               。

（2）A、C、D三元素能形成一种强酸甲，写出单质B与甲的浓溶液反应的化学反应方程式          。FD₂气体通入BaCl₂和甲的混合溶液，生成白色沉淀和无色气体CD，有关反应的离子方程式为_____。

（3）均由A、D、E、F四种元素组成的两种盐，其相对分子质量相差16，写出它们在溶液中相互作用的离子方程式为____________________________________；由B、D、E组成的盐溶于水后溶液显碱性，其原因是（用离子方程式表示）_______________。

（4）C₂A₄─空气燃料电池是一种碱性燃料电池。电解质溶液是20％～30％的KOH溶液。则燃料电池放电时：正极的电极反应式是______________；负极的电极反应式为           。

Answer

（1）O=C=O；(2分) （2）C + 4HNO3(浓)CO2↑+ 4NO2↑+2H2O；(2分)

3SO2 + 2NO3− + 3Ba2+ + 2H2O == 3BaSO4↓+ 2NO + 4H+；(2分)

（3）H+ + HSO3− == SO2↑+ H2O；(2分) CO32−－+ H2OHCO3−－+ OH−；(2分)

（4）O2 + 2H2O + 4e− == 4OH−；(2分) N2H4 + 4OH− − 4e− == 4H2O + N2↑(2分)

【解析】

试题分析：A、B、C、D、E、F均为短周期元素，其原子序数依次增大。已知：A的最外层电子数等于其电子层数,，则A只能是氢元素；B的最外层电子数是次外层电子数的两倍，所以B只能是第二周期元素，即B是碳元素；D是地壳中含量最高的元素，则D是氧元素；C元素原子序数介于B和D之间，则C是氮元素；D和F、A和E分别同主族，因此F是硫元素；E是所有短周期主族元素中原子半径最大的元素，则E是钠元素。

（1）B与D形成化合物是CO2，的结构式为O=C=O。

（2）A、C、D三元素能形成一种强酸甲，甲是硝酸，硝酸具有强氧化性，则碳与浓硝酸反应的化学反应方程式为C + 4HNO3(浓)CO2↑+ 4NO2↑+2H2O。 硝酸能把SO2氧化为硫酸，则SO2气体通入BaCl2和甲的混合溶液，生成白色沉淀硫酸钡和无色气体NO，有关反应的离子方程式为3SO2 + 2NO3− + 3Ba2+ + 2H2O == 3BaSO4↓+ 2NO + 4H+。

（3）均由A、D、E、F四种元素组成的两种盐，其相对分子质量相差16，即二者分别是亚硫酸氢钠和硫酸氢钠，它们在溶液中相互作用的离子方程式为H+ + HSO3− == SO2↑+ H2O；由B、D、E组成的盐是碳酸盐，溶于水后碳酸根水解，溶液显碱性，离子方程式为CO32−－+ H2OHCO3−－+ OH−。

（4）原电池中负极失去电子发生氧化反应，正极得到电子，发生还原反应，则该燃料电池中N2H4在负极放电，空气中的氧气在正极得到电子发生还原反应，所以燃料电池放电时正极的电极反应式是O2 + 2H2O + 4e− == 4OH−，负极的电极反应式为N2H4 + 4OH− − 4e− == 4H2O + N2↑。

考点：考查元素推断的应用