Question

【題目】有A、B、C、D四種短周期元素，其原子序數依次增大。A、B可形成A2B和A2B2兩種化合物，B、C同主族且可形成CB2和CB3兩種化合物。回答下列問題。

（1）A2B的電子式__________；A2B2的電子式__________。

（2）CB2通入A2B2溶液中可被氧化為W，用W的溶液（體積1L，假設變化前后溶液體積變化忽略不計）組裝成原電池（如右圖所示）。在b電極上發(fā)生的反應可表示為:PbO2+4H++SO42-+2e-=PbSO4+2H2O，則在a電極上發(fā)生的反應可表示為__________。

（3）金屬元素E是中學化學常見元素，位于元素周期表的第四周期。該元素可與D形成ED2和ED3兩種化合物。將E的單質浸入ED3溶液中，溶液由黃色逐漸變?yōu)闇\綠色，該反應的離子方程式為________________________________________。

（4）依據（3）中的反應，可用單質E和石墨為電極設計一個原電池（右圖），則在該原電池工作時，石墨一極發(fā)生的反應可以表示為______________________________。石墨除形成原電池的閉合回路外，所起的作用還有：________________________________________。

Answer 1

【答案】 Pb-2e-+SO42-=PbSO4 Fe+2Fe3+=3Fe2+ 2Fe3++2e-=2Fe2+ 充當正極材料，形成原電池，氧還分開進行

【解析】有A、B、C、D四種短周期元素，其原子序數依次增大。A、B可形成A2B和A2B2兩種化合物，B、C同主族且可形成CB2和CB3兩種化合物，可以推斷，B為O元素，則A為H元素，C為S元素，則D為Cl元素。

（1）H2O的電子式為；H2O2的電子式為，故答案為：；；

（2）SO2通入H2O2溶液中可被氧化為W，則W為H2SO4，b電極發(fā)生還原反應，則a電極發(fā)生還原反應，Pb失去電子生成PbSO4，負極電極反應式為：Pb-2e-+SO42-=PbSO4，反應的總方程式為PbO2+Pb+2H2SO4=2PbSO4+2H2O，故答案為：Pb-2e-+SO42-=PbSO4；
（3）金屬元素E是中學化學常見元素，位于元素周期表的第四周期，該元素可與D形成ED2和ED3兩種化合物，則E為Fe元素，將Fe浸入到FeCl3中，發(fā)生反應為Fe+2Fe3+=3Fe2+，溶液由黃色逐漸變?yōu)闇\綠色，故答案為：Fe+2Fe3+=3Fe2+；
（4）石墨--鐵在氯化鐵電解質溶液中形成原電池，Fe為負極，失去電子生成Fe2+，負極電極反應式為：Fe-2e-=Fe2+，石墨為正極，Fe3+離子在正極獲得電子生成Fe2+，正極電極反應式為：2Fe3++2e-=2Fe2+；比較甲、乙兩圖，說明石墨除形成閉合回路外所起的作用是：充當正極材料，形成原電池、使還原反應和氧化反應在電解質溶液中的不同區(qū)域內發(fā)生，故答案為：2Fe3++2e-=2Fe2+；充當正極材料，形成原電池、使還原反應和氧化反應在電解質溶液中的不同區(qū)域內發(fā)生。