Question

短周期元素A、B、C、D在周期表中的位置如图所示，B、D最外层电子数之和为12，二者可形成DB₂、DB₃两种分子，DB₂具有漂白性．回答下列问题：

	A	B
C		D

（1）A的氢化物的电子式是

 

．
（2）请写出能证明C、D非金属性强弱的化学方程式

 

．
（3）硒（Se）是人体必需的微量元素，与元素B、D同一主族，该族第2～5周期元素单质分别与H₂反应生成1mol气态氢化物对应的热量变化如下，其中能表示生成1mol硒化氢所对应的热量变化是

 

（选填字母编号）．
a．吸收99.7kJb．吸收29.7kJc．放出20.6kJd．放出241.8
（4）DB₂通过下列工艺流程可制化工业原料H₂DB₄和清洁能源H₂．

已知：

化学式	Ag2SO4	AgBr
溶解度（g）	0.796	8.4×10-6

①为检验分离器的分离效果，取分离后的H₂DB₄溶液于试管，向其中逐滴加入AgNO₃溶液至充分反应，若观察到

 

，证明分离效果较好．
②在原电池中，负极发生的反应式为

 

．
③在电解过程中，电解槽阴极附近溶液pH

 

（填“变大”、“变小”或“不变”）
④将该工艺流程用反应的化学方程式表示为：

 

，该生产工艺的优点有

 

（答一点即可）；缺点有

 

（答一点即可）．
（5）溴及其化合物广泛应用于医药、农药、纤维、塑料阻燃剂等，回答下列问题：海水提溴过程中，向浓缩的海水中通入

 

，将其中的Br^-氧化，再用空气吹出溴；然后用碳酸钠溶液吸收溴，溴歧化为Br^-和BrO

- 3

，其离子方程式为

 

．
（6）CuBr₂分解的热化学方程式为：2CuBr₂（s）═2CuBr（s）+Br₂（g）△H=+105.4kJ/mol
在密闭容器中将过量CuBr₂于487K下加热分解，平衡时p（Br₂）为4.66×10³ Pa．
①如反应体系的体积不变，提高反应温度，则p（Br₂）将会

 

（填“增大”“不变”或“减小”）．
②如反应温度不变，将反应体系的体积增加一倍，则p（Br₂）的变化范围为

 

．

Answer 1

考点：位置结构性质的相互关系应用,原电池和电解池的工作原理,难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质,物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用

专题：

分析：由短周期元素A、B、C、D在周期表中的位置可知，A、B处于第二周期，C、D处于第三周期，B、D最外层电子数之和为12，二者同主族，故最外层电子数为6，则B为O元素，D为S元素，二者可以形成SO₂、SO₃两种分子，且SO₂具有漂白性，由位置关系可知，A为N元素，C为Si元素．
（1）A的氢化物为NH₃，分子中N原子与H原子之间形成1对共用电子对；
（2）非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，根据强酸制备弱酸的反应分析解答；
（3）同主族自上而下非金属性减弱，单质与氢气反应剧烈程度减小，反应热增大（考虑符号）；
（4）由工艺流程图可知，原电池原理为SO₂+Br₂+2H₂O=H₂SO₄+2HBr，分离出硫酸，再电解：2HBr

电解  .

H₂↑+Br₂，获得氢气，电解得到的溴循环利用．
①分离完全，硫酸中不含HBr，加入AgNO₃溶液，根据沉淀颜色判断
②在原电池中，负极发生氧化反应，SO₂在负极放电生成H₂SO₄；
③在电解过程中，电解槽阴极发生还原反应，电极反应式为2H⁺+2e-=H₂↑，氢离子浓度降低；
④原电池总反应为与电解池总反应相加可得该工艺流程用总反应的化学方程式；该生产工艺的优点：溴可以循环利用，获得清洁能源氢气，缺点是：生成过程有有毒物质，电解循环消耗能源大；
（5）海水提溴过程中，向浓缩的海水中通入氯气，将其中的Br^-氧化，再用空气吹出溴；然后用碳酸钠溶液吸收溴，溴歧化为Br^-和BrO₃^-，同时生成HCO₃^-或CO₂；
（6）①升高温度，平衡向正反应方向移动，气体物质的量增大；
②积增大一倍时，P（Br₂）降为原来的一半，减压使平衡向气体体积数增大的方向移动，压强又增大，若反应物足量，平衡恢复到原有的压强．

解答： 解：由短周期元素A、B、C、D在周期表中的位置可知，A、B处于第二周期，C、D处于第三周期，B、D同种主族，B、D最外层电子数之和为12，故最外层电子数为6，故B为O元素，D为S元素，二者可以形成SO₂、SO₃两种分子，且SO₂具有漂白性，由位置关系可知，A为N元素，C为Si元素，
（1）A为N元素，其氢化物为NH₃，氮原子与氢原子之间形成1对共用电子对，电子式为，
故答案为：；
（2）非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，反应H₂SO₄+Na₂SiO₃=H₂SiO₃↓+Na₂SO₄，可以证明非金属性S＞Si，
故答案为：H₂SO₄+Na₂SiO₃=H₂SiO₃↓+Na₂SO₄；
（3）Se与O元素同族元素，同主族自上而下非金属性减弱，单质与氢气反应剧烈程度减小，反应热增大（考虑符号），故生成1mol硒化氢（H₂Se）反应热应排在第二位，应为+29.7kJ?mol^-1，
故答案为：b．
（4）由工艺流程图可知，原电池原理为SO₂+Br₂+2H₂O=H₂SO₄+2HBr，分离出硫酸，再电解：2HBr

电解  .

H₂↑+Br₂，获得氢气，电解得到的溴循环利用．
①分离后的H₂SO₄溶液于试管，向其中逐滴加入AgNO₃溶液至充分反应，若观察到无淡黄色沉淀产生，最终生成白色沉淀，说明分离效果较好，故答案为：无淡黄色沉淀产生，最终生成白色沉淀；
②在原电池中，负极发生氧化反应，SO₂在负极放电生成H₂SO₄，电极反应式为SO₂+2H₂O-2e^-=4H⁺+SO₄^2-，
故答案为：SO₂+2H₂O-2e^-=4H⁺+SO₄^2-；
③在电解过程中，电解槽阴极发生还原反应，电极反应式为2H⁺+2e^-=H₂↑，氢离子浓度降低，溶液pH变大，
故答案为：变大；
④原电池中电池总反应为SO₂+Br₂+2H₂O=H₂SO₄+2HBr，电解池中总反应为2HBr=H₂+Br₂，故该工艺流程用总反应的化学方程式表示为：SO₂+2H₂O=H₂SO₄+H₂，该生产工艺的优点：溴可以循环利用，获得清洁能源氢气．缺点是：生成过程有有毒物质，电解循环能源消耗大，
故答案为：SO₂+2H₂O=H₂SO₄+H₂；溴可以循环利用，获得清洁能源氢气；生成过程有有毒物质，电解循环能源消耗大；
（5）海水提溴过程中，向浓缩的海水中通入氯气，将其中的Br^-氧化，再用空气吹出溴；然后用碳酸钠溶液吸收溴，溴在碳酸钠溶液的歧化可把反应理解为溴与水发生歧化，产生H⁺的被碳酸钠吸收，反应的离子方程式为3：Br₂+6 CO₃^2-+3H₂O=5 Br^-+BrO₃^-+6HCO₃^-（或3 Br₂+3CO₃^2-=5 Br^-+BrO₃^-+3CO₂↑），
故答案为：Cl₂；3 Br₂+6 CO₃^2-+3H₂O=5 Br^-+BrO₃^-+6HCO₃^-（或3 Br₂+3CO₃^2-=5 Br^-+BrO₃^-+3CO₂↑）；
（6）①升高温度，平衡向吸热反应方向移动，气体的物质的量增大，因而可提高P（Br₂），故答案为：增大；
②体积增大一倍时，P（Br₂）降为原来的一半，即2.33×10³Pa，减压使平衡向气体体积数增大的方向移动，因而会大于2.33×10³Pa；若反应物足量，可平衡恢复到原有的P（Br₂），
故答案为：2.33×10³Pa＜P（Br₂）≤4.66×10³Pa．

点评：本题综合较大，涉及元素推断、化学工艺流程、反应热、原电池及电解原理、海水提取溴、化学平衡移动等，侧重于学生的分析能力的考查，难度较大，注意基础知识的全面掌握．