Question

【題目】元素周期表是學習化學的重要工具，它隱含著許多信息和規律。

I．請根據下表中短周期元素的原子半徑和主要化合價，回答表后問題。

	①	②	③	④	⑤	⑥	⑦	⑧
原子半徑(10-10 m)	0.74	1.60	0.53	1.10	0.99	1.11	0.75	1.43
最高或最低化合價		+2	+1	+5	+7	+2	+5	+3
	-2			-3	-1		-3

(1)元素①在周期表中的位置為________。

(2)元素①、⑦的氫化物的穩定性由強到弱的順序為_________(填化學式)；

(3)元素①、③形成的18電子化合物的電子式為______；

(4)元素②、⑧的最高價氧化物對應的水化物中，堿性較強的是______(填化學式)；

(5)元素⑤、⑧的最高價氧化物對應的水化物的水溶液反應的離子方程式為_________。

II．以下每小題中的電池廣泛使用于日常生活、生產和科學技術等方面，請根據題中提供的信息，填寫空格。

(6)鉛蓄電池在放電時發生的電池反應式為：Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O。鉛蓄電池放電時正極是__(填物質化學式)。若電解液體積為2L(反應過程溶液體積變化忽略不計)，放電過程中外電路中轉移3mol電子，則硫酸濃度由5mol/L下降到___mol/L。

(7)甲醛(HCHO)燃料電池的工作原理如下圖所示。

①該電池工作時，b口通入的物質為________；

②該電池工作時，電子的流向為___________(填“從左到右”或“從右到左”)；

③右側電極的電極反應方程式為___________。

Answer 1

【答案】第二周期VIA H2O>NH3 Mg(OH)2 H+ + Al(OH)3 == Al3+ + 3H2O PbO2 3.5 甲醛 從左到右 O2 +4e- +4H+=2H2O

【解析】

I．元素②和元素⑥最高正價均為+2價，應為第ⅡA族元素，②的半徑比⑥大，所以②為Mg元素，⑥為Be元素；①的最低負價為-2價，且半徑比Be小，則①應為O元素；③最高正價為+1價，且半徑比O小，則③為H元素；④和⑦最高正價為+5價，最低負極為-3價，且④的半徑大于⑦，則④為P元素，⑦為N元素；⑤的最高正價為+7價，最低負價為-1價，則⑤為Cl元素；⑧的最高正價為+3價，且半徑大于P小于Mg，所以⑧為Al元素；

(7)根據氫離子流向可知左側為原電池的負極，右側為原電池的正極，甲醛燃料電池的總反應為2HCHO+O2=CO2↑+2H2O，左側通入HCHO，右側通入O2。

(1)①為O元素，原子序數為8，位于周期表中第二周期VIA族；

(2)非金屬性O＞N，非金屬性越強，簡單氫化物的穩定性越強，則穩定性：H2O＞NH3；

(3)元素H、O形成的18電子化合物為H2O2，雙氧水為共價化合物，其電子式為；

(4)金屬性Mg＞Al，則元素Mg、Al的最高價氧化物對應的水化物中，堿性較強的是Mg(OH)2；

(5)元素Cl的最高價氧化物對應的水化物為高氯酸，元素Al的最高價氧化物對應水化物為氫氧化鋁，氫氧化鋁與高氯酸反應的離子方程式為：3H++Al(OH)3=Al3++3H2O；

(6)鉛蓄電池放電時為原電池，原電池正極得電子發生還原反應，根據總反應可知放電時PbO2被還原，所以PbO2為正極；根據總反應可知每轉移2mol電子消耗2mol硫酸，所以轉移3mol電子時，消耗3mol硫酸，濃度下降到=3.5mol/L；

(7)①左側為電池負極，甲醛燃料電池中甲醛被氧化，所以b口通入甲醛；

②原電池工作時電極由負極經外電路流向正極，即從左到右；

③右側為原電池正極，氧氣被氧化結合氫離子生成水，電極反應式為O2+4e-+4H+=2H2O。