Question

D、A、B、C為四種原子序數(shù)依次增大的短周期元素，A、B、C同周期，A的原子半徑是同周期中最大的；B、D同主族．已知D元素的一種單質(zhì)是日常生活中飲水機(jī)常用的消毒劑，C元素的單質(zhì)可以從A、B兩元素組成的化合物的水溶液中置換出B元素的單質(zhì)．
（1）C元素在周期表中的位置______ 周期______族．
（2）A、B元素形成的常見(jiàn)化合物水溶液顯______性，原因是（用離子方程式表示）______；用石墨做電極電解該化合物的水溶液，則陰極反應(yīng)式為_(kāi)_____，
（3）A、D元素可以形成化合物A₂D₂，寫出A₂D₂與CO₂反應(yīng)的化學(xué)方程式______（用元素符號(hào)表示）．該反應(yīng)中還原劑是______．
（4）B元素的單質(zhì)在不同的條件下可以與O₂發(fā)生一系列反應(yīng)：
B（s）+O₂（g）=BO₂（g）；△H=-296.8kJ?mol^-1
2BO₂（g）+O₂（g）?2BO₃（g）；△H=-196.6kJ?mol^-1
則1mol BO₃（g）若完全分解成B（s），反應(yīng)過(guò)程中的熱效應(yīng)為_(kāi)_____．

Answer 1

【答案】分析：先推斷元素，D元素的一種單質(zhì)是日常生活中飲水機(jī)常用的消毒劑，D、A、B、C為四種原子序數(shù)依次增大的短周期元素，故D是氧元素；B、D同主族，D、A、B、C為四種原子序數(shù)依次增大的短周期元素，所以B是硫元素；A、B、C同周期，A的原子半徑是同周期中最大的，所以A是鈉元素；C元素的單質(zhì)可以從A、B兩元素組成的化合物的水溶液中置換出B元素的單質(zhì)，所以C單質(zhì)的氧化性大于B單質(zhì)的，且BC同一正確，B的原子序數(shù)小于D的，所以C是氯元素．
（1）根據(jù)C元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖判斷其在周期表中的位置，電子層數(shù)=周期數(shù)，最外層電子數(shù)=族序數(shù)；
（2）根據(jù)硫化鈉的性質(zhì)分析溶液的酸堿性；電解時(shí)，陰極上得電子發(fā)生還原反應(yīng)，根據(jù)溶液中離子的放電順序判斷生成物及電極反應(yīng)式；
（3）過(guò)氧化鈉和二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和氧氣；根據(jù)化合價(jià)的變化判斷；
（4）先根據(jù)方程式的加減得出1mol BO₃（g）完全分解成B（s）的方程式，焓變相應(yīng)的變化，根據(jù)焓變判斷吸收的熱量．
解答：解：由A、B、C、D四種短周期元素，己知D元素的一種單質(zhì)是日常生活中飲水機(jī)常用的消毒劑，即利用臭氧來(lái)作消毒劑，則D為氧元素；B、D同主族，則B為硫元素；A、B、C同周期，A的原子半徑是同周期中最大的，則A為鈉元素；C元素的單質(zhì)可以從A、B兩元素組成的化合物的水溶液中置換出B元素的單質(zhì)，即C的非金屬性比B的強(qiáng)，則C為氯元素；
（1）因C為氯元素，其質(zhì)子數(shù)為17，電子排布中有3個(gè)電子層，最外層電子數(shù)為7，即其位置為第三周期、第 VIIA族，故答案為：第三周期；第 VIIA族；
（2）硫化鈉是強(qiáng)堿弱酸鹽，在水溶液中能水解生成硫氫化鈉和氫氧化鈉，導(dǎo)致溶液呈堿性，水解方程式為：S^2-+H₂O?HS^-+OH^-；電解硫化鈉溶液時(shí)，陰極上氫離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氣，電極反應(yīng)式為：2H⁺+2e^-=H₂↑，
故答案為：堿性；S^2-+H₂O?HS^-+OH^-；2H⁺+2e^-=H₂↑；                       
（3）過(guò)氧化鈉和二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和氧氣，反應(yīng)方程式為2Na₂O₂+2CO₂═2Na₂CO₃+O₂；該反應(yīng)中化合價(jià)升高、降低的物質(zhì)都是過(guò)氧化鈉，所以還原劑是過(guò)氧化鈉，
故答案為：Na₂O₂；
（4）B（s）+O₂（g）=BO₂（g）；△H=-296.8kJ?mol^-1 ①，
2BO₂（g）+O₂（g）?2BO₃（g）；△H=-196.6kJ?mol^-1 ②，
將方程式①×2+②得方程式：
2B（s）+3O₂（g）=2BO₃（g）；△H=2×（-296.8kJ?mol^-1 ）+（-196.6kJ?mol^-1）=-790.2KJ/mol；
所以BO₃（g）=B（s）+O₂（g）；△H=+395.1kJ/mol．
故答案為：吸收395.1kJ熱量（或+395.1kJ）．
點(diǎn)評(píng)：本題考查學(xué)生利用元素的位置與結(jié)構(gòu)來(lái)推斷元素，并利用元素化合物知識(shí)來(lái)解答，綜合性強(qiáng)，注重了高考的熱點(diǎn)來(lái)考查學(xué)生，有利于學(xué)生鞏固基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能．