Question

D、A、B、C為四種原子序數依次增大的短周期元素，A、B、C同周期，A的原子半徑是同周期中最大的；B、D同主族．已知D元素的一種單質是日常生活中飲水機常用的消毒劑，C元素的單質可以從A、B兩元素組成的化合物的水溶液中置換出B元素的單質．
（1）C元素在周期表中的位置

第三周期

 周期

VIIA

族．
（2）A、B元素形成的常見化合物水溶液顯

堿性

性，原因是（用離子方程式表示）

S^2-+H₂O?HS^-+OH^-

；用石墨做電極電解該化合物的水溶液，則陰極反應式為

2H⁺+2e^-=H₂↑

，
（3）A、D元素可以形成化合物A₂D₂，寫出A₂D₂與CO₂反應的化學方程式

2Na₂O₂+2CO₂═2Na₂CO₃+O₂

（用元素符號表示）．該反應中還原劑是

Na₂O₂

．
（4）B元素的單質在不同的條件下可以與O₂發生一系列反應：
B（s）+O₂（g）=BO₂（g）；△H=-296.8kJ?mol^-1
2BO₂（g）+O₂（g）?2BO₃（g）；△H=-196.6kJ?mol^-1
則1mol BO₃（g）若完全分解成B（s），反應過程中的熱效應為

吸收395.1kJ熱量（或+395.1kJ）

．

Answer 1

分析：先推斷元素，D元素的一種單質是日常生活中飲水機常用的消毒劑，D、A、B、C為四種原子序數依次增大的短周期元素，故D是氧元素；B、D同主族，D、A、B、C為四種原子序數依次增大的短周期元素，所以B是硫元素；A、B、C同周期，A的原子半徑是同周期中最大的，所以A是鈉元素；C元素的單質可以從A、B兩元素組成的化合物的水溶液中置換出B元素的單質，所以C單質的氧化性大于B單質的，且BC同一正確，B的原子序數小于D的，所以C是氯元素．
（1）根據C元素的原子結構示意圖判斷其在周期表中的位置，電子層數=周期數，最外層電子數=族序數；
（2）根據硫化鈉的性質分析溶液的酸堿性；電解時，陰極上得電子發生還原反應，根據溶液中離子的放電順序判斷生成物及電極反應式；
（3）過氧化鈉和二氧化碳反應生成碳酸鈉和氧氣；根據化合價的變化判斷；
（4）先根據方程式的加減得出1mol BO₃（g）完全分解成B（s）的方程式，焓變相應的變化，根據焓變判斷吸收的熱量．

解答：解：由A、B、C、D四種短周期元素，己知D元素的一種單質是日常生活中飲水機常用的消毒劑，即利用臭氧來作消毒劑，則D為氧元素；B、D同主族，則B為硫元素；A、B、C同周期，A的原子半徑是同周期中最大的，則A為鈉元素；C元素的單質可以從A、B兩元素組成的化合物的水溶液中置換出B元素的單質，即C的非金屬性比B的強，則C為氯元素；
（1）因C為氯元素，其質子數為17，電子排布中有3個電子層，最外層電子數為7，即其位置為第三周期、第 VIIA族，故答案為：第三周期；第 VIIA族；
（2）硫化鈉是強堿弱酸鹽，在水溶液中能水解生成硫氫化鈉和氫氧化鈉，導致溶液呈堿性，水解方程式為：S^2-+H₂O?HS^-+OH^-；電解硫化鈉溶液時，陰極上氫離子得電子發生還原反應生成氫氣，電極反應式為：2H⁺+2e^-=H₂↑，
故答案為：堿性；S^2-+H₂O?HS^-+OH^-；2H⁺+2e^-=H₂↑；                       
（3）過氧化鈉和二氧化碳反應生成碳酸鈉和氧氣，反應方程式為2Na₂O₂+2CO₂═2Na₂CO₃+O₂；該反應中化合價升高、降低的物質都是過氧化鈉，所以還原劑是過氧化鈉，
故答案為：Na₂O₂；
（4）B（s）+O₂（g）=BO₂（g）；△H=-296.8kJ?mol^-1 ①，
2BO₂（g）+O₂（g）?2BO₃（g）；△H=-196.6kJ?mol^-1 ②，
將方程式①×2+②得方程式：
2B（s）+3O₂（g）=2BO₃（g）；△H=2×（-296.8kJ?mol^-1 ）+（-196.6kJ?mol^-1）=-790.2KJ/mol；
所以BO₃（g）=B（s）+

3

2

O₂（g）；△H=+395.1kJ/mol．
故答案為：吸收395.1kJ熱量（或+395.1kJ）．

點評：本題考查學生利用元素的位置與結構來推斷元素，并利用元素化合物知識來解答，綜合性強，注重了高考的熱點來考查學生，有利于學生鞏固基礎知識和基本技能．