Question

（10分，每空2分）A、B、C、D是四种短周期元素，它们的原子序数依次增大。其中A、D元素同主族且A是原子半径最小的元素，B、C元素同周期,B的最外层电子数是次外层电子数的2倍；由A、B、C、D中的两种元素可形成原子个数比为1:1的多种化合物，甲、乙、丙为其中的三种，它们的元素组成如下表所示：

化合物	甲	乙	丙
组成元素	B、C	A、C	C、D

常温下，甲物质为气体，密度略小于空气；乙物质为液体；丙物质为固体且为离子化合物。请填写下列空白：

（1）乙的化学式为                    ，丙物质的化学式为                     ，其中丙中阴离子与阳离子的个数之比为               。

（2）某同学设计了一个CH₃OH燃料电池，并用该电池电解200mL一定浓度的NaCl与CuSO₄的混合溶液，其装置如下图：

①写出ⅰ中通入甲醇这一极的电极反应式                         。

②理论上ⅱ中两极所得气体的体积随时间变化的关系如坐标图所示（气体体积已换算成标准状况下的体积），写出在t₁后，石墨电极上的电极反应式                            。

Answer

（10分，每空2分）

（1）H2O2 Na2O2 1:2

（2）① CH3OH － 6e－+ 8OH－ = CO32－+ 6H2O

② 4OH－ － 4e－ = O2↑+ 2H2O

(或2 H2O － 4e－ = O2↑+4 H+）

【解析】

试题分析：A的原子半径最小，所以A是H元素；B的最外层电子数是次外层电子数的2倍，则B的次外层电子数只能是2，最外层电子数是4，所以B是第二周期元素C元素，D与A同主族，则D是Na元素；C是N、O、F三种元素中的一种，B与C形成物质甲，常温下，甲物质为气体，密度略小于空气，则C是O元素，与C形成的CO的密度比空气略小。乙是H与O形成的原子个数比是1:1的液态化合物，则乙是过氧化氢；丙是O与Na形成的1:1的离子化合物，所以丙是过氧化钠。

（1）乙的化学式是H2O2，丙的化学式是Na2O2，其中的阳离子是钠离子，阴离子是O22-，阴离子与阳离子的个数之比为1:2；

（2）①ⅰ中通入甲醇这一极发生氧化反应，甲醇失去电子与氢氧根离子结合为碳酸钙离子和水，电极反应式是CH3OH － 6e－+ 8OH－ = CO32－+ 6H2O；

②通入氧气的一极是正极，则石墨为阳极，发生氧化反应，根据图像可知，t1前是氯离子放电生成氯气，t1后是氢氧根离子放电生成氧气，所以石墨电极在t1后发生的电极反应式是4OH－ － 4e－ = O2↑+ 2H2O (或2 H2O － 4e－ = O2↑+4 H+）。

考点：考查元素的推断，电化学反应原理的应用