Question

A、B、C、D为四种短周期元素，A、B、C同周期，A的原子半径是同周期中最大的；B、D同主族．已知B 元素的氧化物是形成酸雨条件之一，D元素的一种单质是日常生活中饮水机常用的消毒剂，C元素的单质可以从A、B两元素组成的化合物的水溶液中置换出B元素的单质．
（1）C元素在周期表中的位置

 

 周期

 

族．
（2）A、B元素形成的常见化合物水溶液显

 

性，原因是（用离子方程式表示）

 

；用石墨做电极电解该化合物的水溶液，则阴极反应式为

 

，
（3）A、D元素可以形成化合物A₂D₂，写出A₂D₂与CO₂反应的化学方程式

 

（用元素符号表示）．该反应中还原剂是

 

（4）B元素的单质在不同的条件下可以与O₂发生一系列反应：B（s）+O₂（g）═BO₂（g）；△H=-296.8kJ?mol^-12BO₂（g）+O₂（g）?2BO₃（g）；△H=-196.6kJ?mol^-1则1mol BO₃（g）若完全分解成B（s），反应过程中的热效应为

 

．

Answer 1

考点：位置结构性质的相互关系应用

专题：元素周期律与元素周期表专题

分析：由A、B、C、D四种短周期元素，己知D元素的一种单质是日常生活中饮水机常用的消毒剂，即利用臭氧来作消毒剂，则D为O元素；B、D同主族，B元素的氧化物是形成酸雨条件之一，则B为S元素；A、B、C同周期，A的原子半径是同周期中最大的，则A为Na元素；C元素的单质可以从Na、S两元素组成的化合物的水溶液中置换出S元素的单质，即C的非金属性比S的强，则C为Cl元素．
（1）根据C元素的原子结构示意图判断其在周期表中的位置，电子层数=周期数，最外层电子数=族序数；
（2）根据硫化钠的性质分析溶液的酸碱性；电解时，阴极上得电子发生还原反应，根据溶液中离子的放电顺序判断生成物及电极反应式；
（3）过氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气；根据化合价的变化判断；
（4）先根据方程式的加减得出1mol SO₃（g）完全分解成S（s）的方程式，焓变相应的变化，根据焓变判断吸收的热量．

解答： 解：由A、B、C、D四种短周期元素，己知D元素的一种单质是日常生活中饮水机常用的消毒剂，即利用臭氧来作消毒剂，则D为O元素；B、D同主族，B元素的氧化物是形成酸雨条件之一，则B为S元素；A、B、C同周期，A的原子半径是同周期中最大的，则A为Na元素；C元素的单质可以从Na、S两元素组成的化合物的水溶液中置换出S元素的单质，即C的非金属性比S的强，则C为Cl元素；
（1）因C为Cl素，其质子数为17，电子排布中有3个电子层，最外层电子数为7，即其位置为第三周期、第 VIIA族，
故答案为：第三周期；VIIA族；
（2）硫化钠是强碱弱酸盐，在水溶液中能水解生成硫氢化钠和氢氧化钠，导致溶液呈碱性，水解方程式为：S^2-+H₂O?HS^-+OH^-；电解硫化钠溶液时，阴极上氢离子得电子发生还原反应生成氢气，电极反应式为：2H⁺+2e^-=H₂↑，
故答案为：碱；S^2-+H₂O?HS^-+OH^-；2H⁺+2e^-=H₂↑；
（3）过氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气，反应方程式为2Na₂O₂+2CO₂═2Na₂CO₃+O₂；该反应中化合价升高、降低的物质都是过氧化钠，所以还原剂是过氧化钠，
故答案为：2Na₂O₂+2CO₂═2Na₂CO₃+O₂；Na₂O₂；
（4）S（s）+O₂（g）=SO₂（g）；△H=-296.8kJ?mol^-1 ①，
2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）；△H=-196.6kJ?mol^-1 ②，
将方程式①×2+②得方程式：
2S（s）+3O₂（g）=2SO₃（g）；△H=2×（-296.8kJ?mol^-1 ）+（-196.6kJ?mol^-1）=-790.2KJ/mol；
所以SO₃（g）=S（s）+

3

2

O₂（g）；△H=+395.1kJ/mol，则反应过程中的热效应为吸收395.1kJ热量．
故答案为：吸收395.1kJ热量．

点评：本题考查学生利用元素的位置与结构来推断元素，并利用元素化合物知识来解答，综合性强，注重了高考的热点来考查学生，有利于学生巩固基础知识和基本技能，题目难度中等．