Question

19．A、B、C、D、E五种周期元素，它们的原子序数依次增大；A元素的原子半径最小；B元素的最高价氧化物的水化物与其氢化物能相互反应生成盐；D与A同主族，且与E同周期；E元素原子的最外层电子数是其次外层电子数的$\frac{3}{4}$，A、B、D、E这四种元素，每一种与C元素都形成元素的原子个数比不相同的若干种化合物．请回答下列问题：
（1）B单质的结构式是N≡N，C是E两种元素相比较，非金属性较强的是（填元素符合）O，可以验证该结论的是（填写编号）BC；
A．比较这两种元素的常见单质的是沸点
B．比较这两种元素的单质与氢气化合的难易
C．比较这两种元素的气态氢化物的稳定性
（2）A、B、C、E可形成两种酸式盐（均由四种元素组成），两种酸式盐相互反应的离子方程式为HSO₃^-+H⁺═SO₂↑+H₂O；
（3）A、C、E间可形成甲、乙两种微粒，它们均为负一价双原子阴离子，且甲有1个子，乙有10个电子，则甲与乙反应的离子方程式为HS^-+OH^-═S^2-+H₂O；
（4）①在火箭推进器中装有液态B₂A₄和液态A₂C₂，已知0.4mol液态B₂A₄和足量液A₂C₂反应．生成气态B₂和气态A₂C，放出156.6kJ的热量．试写出该反应的热化学方程式：N₂H₄ （l）+2 H₂O₂+（l）=N₂（g）+4H₂O （g）△H=-641.5 kJ/mol；
②B₂A₄是一种可燃性液体，B₂A₄--空气燃料电池是一种碱性燃料电池，电解质溶液20%-30%的KOH溶液，该电池放电时得正极反应式为：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-．
③如图是一个电解装置示意图，假设使用B₂A₄--空气燃料电池作为本装置中的电源，通电前两极铜片的质量相等，通电一段时间后两极铜片的质量相差12.8g，则通过电路的电子的物质的量为0.2mol．

Answer 1

分析 A、B、C、D、E五种短周期元素，它们的原子序数依次增大，A元素的原子半径最小，则A是H元素；B元素的最高价氧化物对应水化物与其氢化物能生成盐，B为N元素；D与A同主族，且与E同周期，D为短周期元素，D的原子序数大于B，所以D是Na元素；E元素原子的最外层电子数是其次外层电子数的$\frac{3}{4}$，且E是短周期元素，E为S元素；A、B、D、E这四种元素，每一种与C元素都能形成元素的原子个数比不相同的若干种化合物，则C是O元素，结合物质的结构和性质分析解答．

解答 解：A、B、C、D、E五种短周期元素，它们的原子序数依次增大，A元素的原子半径最小，则A是H元素；
B元素的最高价氧化物对应水化物与其氢化物能生成盐，B为N元素；D与A同主族，且与E同周期，D为短周期元素，D的原子序数大于B，所以D是Na元素；E元素原子的最外层电子数是其次外层电子数的$\frac{3}{4}$，且E是短周期元素，E为S元素；A、B、D、E这四种元素，每一种与C元素都能形成元素的原子个数比不相同的若干种化合物，则C是O元素．
（1）B的单质是N₂，氮原子之间共用3个电子对，所以其结构式为N≡N；
氧与硫同主族，从上到下非金属性在减弱，则非金属性O＞S，可以利用与氢气化合的难易程度及气态氢化物的稳定性、单质的氧化性、氢化物的稳定性来判断，故BC正确，
故答案为：N≡N；O；BC；
（2）A、B、C、E可形成两种酸式盐（均由四种元素组成）亚硫酸氢钠、硫酸氢钠，两种酸式盐相互反应生成二氧化硫和水，其离子方程式为HSO₃^-+H⁺═SO₂↑+H₂O，
故答案为：HSO₃^-+H⁺═SO₂↑+H₂O；
（3）A、C、E间可形成甲、乙两种微粒，它们均为负一价双原子阴离子，且甲有18个电子，乙有10个电子，甲为HS^-，乙为OH^-，二者反应生成硫离子和水，则甲与乙反应的离子方程式HS^-+OH^-═S^2-+H₂O，
故答案为：HS^-+OH^-═S^2-+H₂O；
（4）0.4mol液态N₂H₄和足量液态H₂O₂反应，生成气态N₂和气态H₂O，放出256.6kJ的热量，则1mol液态N₂H₄和足量液态H₂O₂反应放出的热量=256.6kJ×$\frac{1mol}{0.4mol}$×1mol=641.5kJ，所以其热化学反应方程式为：N₂H₄ （l）+2 H₂O₂+（l）=N₂（g）+4H₂O （g）△H=-641.5 kJ/mol，
故答案为：N₂H₄ （l）+2 H₂O₂+（l）=N₂（g）+4H₂O （g）△H=-641.5 kJ/mol；
②原电池负极上N₂H₄失电子和氢氧根离子反应生成氮气和水，正极上是氧气获得电子，碱性条件下生成氢氧根离子，正极电极反应式为：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，故答案为：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-；
③用铜作电极电解硫酸铜溶液时，阳极上铜失电子生成铜离子，阴极上铜离子得电子生成铜，所以两极质量差=阳极减少的质量+阴极增加的质量，通电一段时间后两极铜片的质量相差12.8g，则阴极上析出铜的质量为$\frac{12.8g}{2}$=6.4g，阴极上电极反应式为Cu²⁺+2e^-=Cu，则通过电路的电子的物质的量=$\frac{6.4g}{64g/mol}$=0.2mol，
故答案为：0.2mol．

点评 本题考查元素化合物推断、离子方程式的书写、原电池和电解池原理、热化学反应等知识点，正确推断元素是解本题关键，同时考查学生分析问题、解决问题的能力，难度中等．