Question

四種短周期元素A、B、C、D的性質或結構信息如下．
信息①原子半徑大小：A＞B＞C＞D
信息②四種元素之間形成的某三種分子的比例模型及部分性質：

請根據上述信息回答下列問題．
（1）①C元素在周期表中的位置

第二周期ⅥA族

，請寫出BC₂分子的電子式

．
②A元素的單質與物質甲發生反應的離子方程式

Cl₂+H₂OH⁺+Cl^-+HClO

．
③以Pt為電極，KOH為電解質溶液，兩極分別通入乙和C的單質可組成燃料電池，寫出電池的電極反應式．負極

CH₄-8e^-+10OH^-=CO₃^2-+7H₂O

；正極

2O₂+8e^-+4H₂O=8OH^-

（2）A所在周期中，E元素的單質還原性最強，A、E單質反應得到的化合物M是一種重要的化工原料，如圖是電解100ml飽和M溶液的裝置，X、Y都是惰性電極，實驗開始時，同時在兩邊各滴入幾滴酚酞試液，則

①電解池中Y極上的電極反應式

2Cl^-2e^-=Cl₂↑

．檢驗Y電極反應產物的方法是

把濕潤的碘化鉀淀粉試紙放在Y電極附近，試紙變藍色

．
②電解一段時間后，若陰極收集到112ml標準狀況下的氣體，此時電解液的PH為

13

（假設電解液的體積保持不變，常溫下）

Answer 1

分析：甲是地球上最常見的物質之一，是包括人類在內所有生命生存的重要資源，也是生物體最重要的組成部分，應是H₂O，根據結構和用途可知，乙是CH₄，丙是強氧化性弱酸，可以用于消毒殺菌，應是HClO，則這四種元素分別為H、C、O、Cl，根據原子半徑大小順序可知A是Cl，B是C，C是O，D是H，根據原子的結構特點推斷元素在周期表中的位置，結合物質的性質和原電池原理解答該題．

解答：解：甲是地球上最常見的物質之一，是包括人類在內所有生命生存的重要資源，也是生物體最重要的組成部分，應是H₂O，根據結構和用途可知，乙是CH₄，丙是強氧化性弱酸，可以用于消毒殺菌，應是HClO，則這四種元素分別為H、C、O、Cl，根據原子半徑大小順序可知A是Cl，B是C，C是O，D是H，
（1）①C是O元素，核外有2個電子層，最外層電子數為6，應位于第二周期ⅥA族，B、C形成的化合物為CO₂，為共價化合物，電子式為，
故答案為：第二周期ⅥA族；  ；
②Cl₂與水反應生成HCl和HClO，其中HCl為強酸，完全電離，HClO為弱酸，
反應的離子方程式為Cl₂+H₂O H⁺+Cl^-+HClO，
故答案為：Cl₂+H₂O H⁺+Cl^-+HClO；
③CH₄具有還原性，在反應中易被氧化而失去電子，作原電池的負極，電極反應式為CH₄-8e^-+10OH^-=CO₃^2-+7H₂O，O₂具有氧化性，作原電池的正極，發生還原反應，
電極反應式為2O₂+8e^-+4H₂O=8OH^-，
故答案為：CH₄-8e^-+10OH^-=CO₃^2-+7H₂O；2O₂+8e^-+4H₂O=8OH^-；
（2）①A所在周期中，E元素的單質還原性最強，則E為Na元素，該電解質溶液為NaCl溶液，電解時陽極反應為2Cl^-2e^-=Cl₂↑，Cl₂具有強氧化性，可用濕潤的碘化鉀淀粉試紙放在Y電極附近檢驗，現象是試紙變藍色，
故答案為：2Cl^-2e^-=Cl₂↑； 把濕潤的碘化鉀淀粉試紙放在Y電極附近，試紙變藍色；
②電解時，陰極反應為：2H₂O+2e^-=2OH^-+H₂↑，生成氫氣的物質的量為

0.112L

22.4L/mol

=0.005mol，
則n（OH^-）=2（H₂）=2×0.005mol=0.01mol，c（OH^-）=

0.01mol

0.1L

=0.1mol/L，
根據c（OH^-）?c（H⁺）=1×10^-14，則c（H⁺）=1×10^-13mol/L，
PH=-lg（10^-13）=13，
故答案為：13

點評：本題考查較為綜合，涉及元素的推斷，物質的性質和用途以及電化學等知識，注意電極方程式的書寫方法．