Question

19．A、B、C、D、E五種周期元素，它們的原子序數(shù)依次增大；A元素的原子半徑最小；B元素的最高價(jià)氧化物的水化物與其氫化物能相互反應(yīng)生成鹽；D與A同主族，且與E同周期；E元素原子的最外層電子數(shù)是其次外層電子數(shù)的$\frac{3}{4}$，A、B、D、E這四種元素，每一種與C元素都形成元素的原子個(gè)數(shù)比不相同的若干種化合物．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）B單質(zhì)的結(jié)構(gòu)式是N≡N，C是E兩種元素相比較，非金屬性較強(qiáng)的是（填元素符合）O，可以驗(yàn)證該結(jié)論的是（填寫(xiě)編號(hào)）BC；
A．比較這兩種元素的常見(jiàn)單質(zhì)的是沸點(diǎn)
B．比較這兩種元素的單質(zhì)與氫氣化合的難易
C．比較這兩種元素的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性
（2）A、B、C、E可形成兩種酸式鹽（均由四種元素組成），兩種酸式鹽相互反應(yīng)的離子方程式為HSO₃^-+H⁺═SO₂↑+H₂O；
（3）A、C、E間可形成甲、乙兩種微粒，它們均為負(fù)一價(jià)雙原子陰離子，且甲有1個(gè)子，乙有10個(gè)電子，則甲與乙反應(yīng)的離子方程式為HS^-+OH^-═S^2-+H₂O；
（4）①在火箭推進(jìn)器中裝有液態(tài)B₂A₄和液態(tài)A₂C₂，已知0.4mol液態(tài)B₂A₄和足量液A₂C₂反應(yīng)．生成氣態(tài)B₂和氣態(tài)A₂C，放出156.6kJ的熱量．試寫(xiě)出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：N₂H₄ （l）+2 H₂O₂+（l）=N₂（g）+4H₂O （g）△H=-641.5 kJ/mol；
②B₂A₄是一種可燃性液體，B₂A₄--空氣燃料電池是一種堿性燃料電池，電解質(zhì)溶液20%-30%的KOH溶液，該電池放電時(shí)得正極反應(yīng)式為：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-．
③如圖是一個(gè)電解裝置示意圖，假設(shè)使用B₂A₄--空氣燃料電池作為本裝置中的電源，通電前兩極銅片的質(zhì)量相等，通電一段時(shí)間后兩極銅片的質(zhì)量相差12.8g，則通過(guò)電路的電子的物質(zhì)的量為0.2mol．

Answer 1

分析 A、B、C、D、E五種短周期元素，它們的原子序數(shù)依次增大，A元素的原子半徑最小，則A是H元素；B元素的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物與其氫化物能生成鹽，B為N元素；D與A同主族，且與E同周期，D為短周期元素，D的原子序數(shù)大于B，所以D是Na元素；E元素原子的最外層電子數(shù)是其次外層電子數(shù)的$\frac{3}{4}$，且E是短周期元素，E為S元素；A、B、D、E這四種元素，每一種與C元素都能形成元素的原子個(gè)數(shù)比不相同的若干種化合物，則C是O元素，結(jié)合物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)分析解答．

解答 解：A、B、C、D、E五種短周期元素，它們的原子序數(shù)依次增大，A元素的原子半徑最小，則A是H元素；
B元素的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物與其氫化物能生成鹽，B為N元素；D與A同主族，且與E同周期，D為短周期元素，D的原子序數(shù)大于B，所以D是Na元素；E元素原子的最外層電子數(shù)是其次外層電子數(shù)的$\frac{3}{4}$，且E是短周期元素，E為S元素；A、B、D、E這四種元素，每一種與C元素都能形成元素的原子個(gè)數(shù)比不相同的若干種化合物，則C是O元素．
（1）B的單質(zhì)是N₂，氮原子之間共用3個(gè)電子對(duì)，所以其結(jié)構(gòu)式為N≡N；
氧與硫同主族，從上到下非金屬性在減弱，則非金屬性O(shè)＞S，可以利用與氫氣化合的難易程度及氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性、單質(zhì)的氧化性、氫化物的穩(wěn)定性來(lái)判斷，故BC正確，
故答案為：N≡N；O；BC；
（2）A、B、C、E可形成兩種酸式鹽（均由四種元素組成）亞硫酸氫鈉、硫酸氫鈉，兩種酸式鹽相互反應(yīng)生成二氧化硫和水，其離子方程式為HSO₃^-+H⁺═SO₂↑+H₂O，
故答案為：HSO₃^-+H⁺═SO₂↑+H₂O；
（3）A、C、E間可形成甲、乙兩種微粒，它們均為負(fù)一價(jià)雙原子陰離子，且甲有18個(gè)電子，乙有10個(gè)電子，甲為HS^-，乙為OH^-，二者反應(yīng)生成硫離子和水，則甲與乙反應(yīng)的離子方程式HS^-+OH^-═S^2-+H₂O，
故答案為：HS^-+OH^-═S^2-+H₂O；
（4）0.4mol液態(tài)N₂H₄和足量液態(tài)H₂O₂反應(yīng)，生成氣態(tài)N₂和氣態(tài)H₂O，放出256.6kJ的熱量，則1mol液態(tài)N₂H₄和足量液態(tài)H₂O₂反應(yīng)放出的熱量=256.6kJ×$\frac{1mol}{0.4mol}$×1mol=641.5kJ，所以其熱化學(xué)反應(yīng)方程式為：N₂H₄ （l）+2 H₂O₂+（l）=N₂（g）+4H₂O （g）△H=-641.5 kJ/mol，
故答案為：N₂H₄ （l）+2 H₂O₂+（l）=N₂（g）+4H₂O （g）△H=-641.5 kJ/mol；
②原電池負(fù)極上N₂H₄失電子和氫氧根離子反應(yīng)生成氮?dú)夂退�，正極上是氧氣獲得電子，堿性條件下生成氫氧根離子，正極電極反應(yīng)式為：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，故答案為：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-；
③用銅作電極電解硫酸銅溶液時(shí)，陽(yáng)極上銅失電子生成銅離子，陰極上銅離子得電子生成銅，所以兩極質(zhì)量差=陽(yáng)極減少的質(zhì)量+陰極增加的質(zhì)量，通電一段時(shí)間后兩極銅片的質(zhì)量相差12.8g，則陰極上析出銅的質(zhì)量為$\frac{12.8g}{2}$=6.4g，陰極上電極反應(yīng)式為Cu²⁺+2e^-=Cu，則通過(guò)電路的電子的物質(zhì)的量=$\frac{6.4g}{64g/mol}$=0.2mol，
故答案為：0.2mol．

點(diǎn)評(píng) 本題考查元素化合物推斷、離子方程式的書(shū)寫(xiě)、原電池和電解池原理、熱化學(xué)反應(yīng)等知識(shí)點(diǎn)，正確推斷元素是解本題關(guān)鍵，同時(shí)考查學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，難度中等．