Question

已知A、B、C、D、E為原子序數遞增的五種短周期元素，A與C、B與D同主族．E是所在周期原子半徑最小的元素，C、D質子數之和是A、B質子數之和的三倍，A元素某種同位素原子不含有中子．請根據以上信息回答：
（1）C₂B₂的電子式______，A₂B₂屬于______晶體（“分子”、“原子”或“離子”）．
（2）甲裝置是離子交換膜法電解飽和CE溶液的原理示意圖．透過交換膜的離子a是______，電解的離子方程式______．
（3）為檢驗E₂的性質，某同學做了如下實驗：
①Cu絲在E₂中燃燒的現象______，你認為Fe絲在E₂也可點燃的理由是______．
a．Fe與Cu都是金屬元素
b．Fe的熔點比Cu高
c．Fe的密度比Cu小
d．Fe的金屬性比Cu強
②將乙裝置放置在光亮的地方（日光沒有直接照射），一段時間后，觀察到量筒壁上有油狀液滴生成，量筒內氣體顏色變淺等．生成的物質有______種，水槽中的液體用飽和CE溶液而不用水的原因是______．
（4）D的單質能跟C的最高價氧化物對應的水化物的濃溶液發生氧化還原反應，生成的兩種正鹽的水溶液均呈堿性，寫出該氧化還原反應的離子方程式______．
（5）用鉑作電極電解1L含有0.4molCuDB₄和0.2molCE的水溶液，一段時間后在一個電極上得到了0.3molCu，在另一極上析出的氣體在標況下的體積是______．

Answer 1

【答案】分析：A與C、B與D同主族，A、B、C、D、E為原子序數遞增，則A、B、C、D四元素在元素周期表的位置為
A元素某種同位素原子不含有中子，則A為H元素，所以位置關系應為（2），故C為Na元素，令B的質子數為x，則D的質子數為x+8，C、D質子數之和是A、B質子數之和的三倍，A所以有11+x+8=3（1+x），解得x=8，故B為O元素，D為S元素．E原子序數最大，且是所在周期原子半徑最小的元素，所以E為Cl元素．
故A為H元素，B為O元素，C為Na元素，D為S元素，E為Cl元素．
解答：解：（1）C₂B₂為過氧化鈉，由鈉離子與過氧根離子構成，電子數為；
A₂B₂是過氧化氫，屬于分子晶體．
故答案為：；分子．
（2）CE溶液為氯化鈉溶液，左側連接電源的正極，氯離子放電生成氯氣，溶液含有過多的鈉離子；右側連接電源的負極
，氫離子放電生成氫氣，溶液中含有過多的氫氧根，為使兩側溶液呈電中性，離子a從左側透過交換膜到右側，故離子a是Na⁺．電解的離子方程式為2Cl^-+2H₂OCl₂↑+H₂↑+2OH^-．
故答案為：Na⁺；2Cl^-+2H₂OCl₂↑+H₂↑+2OH^-．
（3）①E₂是氯氣，Cu絲在氯氣中燃燒的現象為 產生棕黃色的煙；Cu絲在氯氣能燃燒，Fe的金屬性比Cu強，Fe絲在氯氣中也可點燃燃燒．
故答案為：產生棕黃色的煙； d．
②E₂是氯氣，甲烷與氯氣在光照條件下發生取代反應生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷、氯化氫5種物質．
水槽中的液體用飽和氯化鈉溶液目的是降低Cl₂在水中的溶解度，抑制Cl₂和水的反應．
故答案為：5；降低Cl₂在水中的溶解度，抑制Cl₂和水的反應．
（4）D的單質為S，C的最高價氧化物對應的水化物的濃溶液為氫氧化鈉溶液，S與氫氧化鈉溶液反應生成硫化鈉、亞硫酸鈉和水，離子方程式為3S+6OH^-═2S^2-+SO₃^2-+3H₂O．
發生氧化還原反應，
（5）CuDB₄是硫酸銅，CE是氯化鈉，電解含有0.4mol硫酸銅和0.2mol氯化鈉的水溶液，陽離子為銅離子放電，陰離子先是氯離子放電生成氯氣，氯離子提供的電子的物質的量為0.2mol，由于得到了0.3molCu，轉移電子物質的量為0.6mol，所以氫氧根還放電生成氧氣，氫氧根提供的電子的物質的量為0.6mol-0.2mol=0.4mol．
    2Cl^--2e^-═Cl₂↑
0.2mol 0.2mol 0.1mol
4OH^--4e^-═2H₂O+O₂↑
 0.4mol      0.1mol
所以生成的氣體的體積為（0.1mol+0.1mol）×22.4L/mol=4.48L．
故答案為：4.48L．
點評：本題主要考查學生電解池的工作原理知識，關鍵在于推斷出各元素，再根據所學知識來回答，難度不大．