Question

【题目】A、B、C、D均为短周期元素，A和B是同周期相邻的两种元素，A和C是同主族相邻的两种元素,A、B、C三种元素的原子序数之和为31，D元素与A、B、C三种元素既不同周期，也不同主族，请回答：

（1）C元素在元素周期表中的位置是_____________________________；

（2）A、B、D可组成一种离子化合物，是常见的化肥，其化学式为_________________；

（3）A2和D2两种物质可以构成一种新型的原电池，若原电池中电解质溶液为KOH溶液，则正极的电极反应式为_____________________________；

（4）若将一充满20 mlBA2和A2混合气体的大试管倒立于D2A中，充分反应后，在相同条件下，测得试管中余下5mL无色气体，则原混合气体中BA2和A2物质的量之比为________________。

Answer 1

【答案】 第三周期第ⅥA族 NH4NO3 O2 + 2H2O + 4e- = 4OH- 3︰2 或 19︰1

【解析】A、B、C、D均为短周期元素，A和B是同周期相邻的两种元素，A和C是同主族相邻的两种元素：A、B、C三种元素的原子序数之和为31，则A、B、C可能有如下几种相对位置：

①设A的原子序数为x，则C为x-8，B为x+1，则x+x-8+x+1=31，解之得：x=，不符合题意；②设A的原子序数为x，则C为x-8，B为x-1，则x+x-8+x-1=31，解之得：x=，不符合题意；③设A的原子序数为x，则C为x+8，B为x+1，则x+x+8+x+1=31，解之得：x=，不符合题意；④设A的原子序数为x，则C为x+8，B为x-1，则x+x+8+x-1=31，解之得：x=8，则A为O元素，B为N元素，C为S元素，D元素与A、B、C三种元素既不是同周期，也不同主族，且为短周期元素，应为H元素；

(1)S元素在元素周期表中的位置是第三周期第ⅥA族；

(2)N、O、H组成的一种离子化合物，且是常见的化肥，其化学式为NH4NO3；

(3)O2和H2两种物质可以构成一种新型的原电池，若原电池中电解质溶液为KOH溶液，通O2的极为正极，发生还原反应，此电极反应式为O2 + 2H2O + 4e- = 4OH- ；

(4)可能发生的反应为：4NO2+O2+2H2O=4HNO3，3NO2+H2O=2HNO3+NO，剩余气体为NO或氧气，若为氧气，则参加反应的气体为20mL-5mL=15mL，根据4NO2+O2+2H2O=4HNO3，可知参加此反应的NO2的体积为15ml×=12mL，则原混合气体中NO2和O2物质的量之比为12mL：8mL=3:2；若剩余气体为NO气体，根据3NO2+H2O=2HNO3+NO，可知过量的NO2为3×5mL=15mL，反应4NO2+O2+2H2O=4HNO3消耗的气体总体积为20mL-15mL=5mL，则反应消耗的二氧化氮为5mL×=4mL，则原混合气体中的NO2的体积为4+15=19mL，原混合气体中NO2和O2物质的量之比为19mL：1mL=19:1。