Question

A、B、C、D、E、F六种短周期元素，它们的原子序数依次增大，A与D同主族；C与E同主族；B、C同周期；B原子最外层电子数比其次外层电子数多2；A是周期表中半径最小的元素，C的最外层电子数是内层电子的3倍；F元素是同周期元素中原子半径最小的主族元素。A、B、C、D、E形成的化合物甲、乙、丙、丁的组成如表所示：

化合物	甲	乙	丙	丁
化学式	A2C	A2C2	D2C2	D2E

回答下列问题：

（1）指出元素F在周期表中的位置__________________。

（2）化合物乙的电子式为_____________，用电子式表示形成化合物丁的过程_____    。

（3）写出丙与甲反应的离子方程式：___________________。

（4）固体氧化物燃料电池是以固体氧化锆—氧化钇为电解质，这种固体电解质在高温下允许O^2–在其间通过，该电池的工作原理如图所示，其中多孔Pt电极a、b分别是气体C₂、A₂的载体。该电池的负极为____（填a或b）；O^2–流向____极（填“正”或“负”）；该电池的正极反应式为 _____。

Answer

（1）第三周期第ⅦA族 （2）

（3）2Na2O2+2H2O=4Na++4OH-+O2↑ （4）b 负 O2+4e-=2O2-

【解析】试题分析：原子序数依次增大的A、B、C、D、E、F六种短周期元素，B原子最外层电子数比其次外层电子数多2，原子只能有2个电子层，最外层电子数为4，则B为碳元素；A是周期表中半径最小的元素，则A为H元素；C的最外层电子数是内层电子的3倍，原子只能有2个电子层，最外层电子数为6，故C为O元素；C与E同主族，则E为S元素；A与D同主族，D的原子序数大于氧，故D为Na；F的原子序数最大，且F元素是同周期元素中原子半径最小的主族元素，故F为Cl，可推知甲为H2O、乙为H2O2、丙为Na2O2、丁为Na2S。

（1）元素F为Cl，在周期表中的位置为第三周期第ⅦA族；

（2）乙为H2O2，属于共价化合物，电子式为；硫化钠是离子化合物，用电子式表示形成化合物Na2S的过程为；

（3）丙与甲反应的离子方程式为2Na2O2+2H2O=4Na++4OH-+O2↑；

（4）固体氧化物燃料电池是以固体氧化锆-氧化钇为电解质，这种固体电解质在高温下允许O2-在其间通过，该电池的工作原理如图所示，其中多孔Pt电极a、b分别是气体O2、H2的载体。负极发生氧化反应，氢气在负极失去电子，该电池的负极为b，O2-流向负极，正极发生还原反应，氧气在正极获得电子生成氧离子，该电池的正极反应式为O2+4e-=2O2-。

【考点定位】本题主要是考查元素化合物推断、电子式、原电池等

【名师点晴】该题以“周期表中元素的推断”为载体，考查学生对元素周期表的熟悉程度及其对表中各元素性质和相应原子结构的周期性递变规律的认识和掌握程度。考查了学生对物质结构与性质关系以及运用元素周期律解决具体化学问题的能力。该题侧重对化学用语的考查，推断元素是解题关键，注意基础知识的全面掌握，题目难度中等。难点是原电池的工作原理，在原电池中较活泼的金属作负极，失去电子，发生氧化反应。电子经导线传递到正极上，所以溶液中的阳离子向正极移动，阴离子向负极移动。正极得到电子，发生还原反应，据此可以进行有关的判断和计算。