Question

【題目】A、B、C、D均為短周期元素，A和B是同周期相鄰的兩種元素，A和C是同主族相鄰的兩種元素，A、B、C三種元素的原子序數之和為31，D元素與A、B、C三種元素既不同周期，也不同主族，請回答：
（1）C元素在元素周期表中的位置是；
（2）A、B、D可組成一種離子化合物，是常見的化肥，其化學式為；
（3）A2和D2兩種物質可以構成一種新型的原電池，若原電池中電解質溶液為KOH溶液，則正極的電極反應式為；
（4）若將一充滿20mLBA2和A2混合氣體的大試管倒立于D2A中，充分反應后，在相同條件下，測得試管中余下5mL無色氣體，則原混合氣體中BA2和A2物質的量之比為 ．

Answer 1

【答案】
（1）第三周期第ⅥA族
（2）NH4NO3
（3）O2+2H2O+4e﹣=4OH﹣
（4）3：2或9：1
【解析】解：A、B、C、D均為短周期元素，A和B是同周期相鄰的兩種元素，A和C是同主族相鄰的兩種元素：A、B、C三種元素的原子序數之和為31，則A、B、C可能有如下幾種相對位置：
①設A的原子序數為x，則C為x﹣8，B為x+1，則x+x﹣8+x+1=31，解之得：x= ，不符合題意；②設A的原子序數為x，則C為x﹣8，B為x﹣1，則x+x﹣8+x﹣1=31，解之得：x= ，不符合題意；③設A的原子序數為x，則C為x+8，B為x+1，則x+x+8+x+1=31，解之得：x= ，不符合題意；④設A的原子序數為x，則C為x+8，B為x﹣1，則x+x+8+x﹣1=31，解之得：x=8，則A為O元素，B為N元素，C為S元素，D元素與A、B、C三種元素既不是同周期，也不同主族，且為短周期元素，應為H元素，（1）C為S元素，原子核外有3個電子層，最外層電子為6，位于周期表中第三周期第ⅥA族，所以答案是：第三周期第ⅥA族；（2）O、N、H可組成離子化合物，是一種常見的速效化肥，其化學式為：NH4NO3 ， 所以答案是：NH4NO3；（3）O2和H2兩種物質可以構成一種新型的原電池，若原電池中電解質溶液為KOH溶液，氫氣與氧氣燃燒的總化學方程式為2H2+O2=2H2O，電解質溶液呈堿性，則正極：O2+2H2O+4e﹣=4OH﹣ ， 負極的電極方程式為：2H2+4OH﹣=4H2O+4e﹣ ， 所以答案是：O2+2H2O+4e﹣=4OH﹣；（4）若將一充滿20mL NO2和O2混合氣體的大試管倒立于H2O中，充分反應后，在相同條件下，測得試管中余下5mL無色氣體，二氧化氮和氧氣和水反應方程式為4NO2+O2+2H2O=4HNO3 ， 剩余氣體可能是O2 ， 也可能是NO，
當剩余氣體是O2時，根據方程式知，二氧化氮的體積= ×4=12mL，原混合氣體中氧氣的體積為：20mL﹣12mL=8mL，相同條件下物質的量之比等于氣體體積之比，則原混合氣體中NO2和O2物質的量之比=12mL：8mL=3：2；
當剩余氣體是NO時，根據3NO2+H2O=2HNO3+NO知，與水反應的二氧化氮體積為一氧化氮的2倍，為5mL×2=10mL，再結合4NO2+O2+2H2O=4HNO3知，混合氣體中
氧氣的體積為： ×1=2mL，原混合氣體中NO2的體積為：20mL﹣2mL=18mL，相同條件下物質的量之比等于氣體體積之比，則原混合氣體中NO2和O2物質的量之比=18mL：2mL=9：1，
所以答案是：3：2 或 9：1．