Question

(8分)有A、B、C、D四種短周期元素，其原子序數依次增大。A、B可形成A₂B和A₂B₂兩種化合物，B、C同主族且可形成CB₂和CB₃兩種化合物。回答下列問題。
(1)A₂B₂的電子式為____________。
(2)CB₂通入A₂B₂溶液中可被氧化為W，用W的溶液(體積為1 L，假設變化前后溶液體積變化忽略不計)組裝成原電池(如圖所示)。

在b電極上發生的反應可表示為：PbO₂＋4H^＋＋SO＋2e^－＝PbSO₄＋2H₂O，則在a電極上發生的反應可表示為_________________。若電池工作一段時間后，a極消耗0.05 mol Pb，則W的濃度由質量分數39 % (密度1.3 g / cm³)變為______mol /L。
(3)金屬元素E是中學化學常見元素，位于元素周期表的第四周期。該元素可與D形成ED₂和ED₃兩種化合物。將E的單質浸入ED₃溶液中(如下圖甲所示)，溶液由黃色逐漸變為淺綠色，該反應的離子方程式為____________________________________。

(4)依據(3)中的反應，可用單質E和石墨為電極設計一個原電池（圖乙），則在該原電池工作時，石墨一極發生的反應可以表示為______________________________。

Answer 1

（8分）(1) （1分）
(2)Pb－2e^－＋SO＝ PbSO₄（2分）  5.07 mol/L （1分）
(3)Fe＋2Fe^3＋＝ 3Fe^2＋（2分）   (4)2Fe^3＋＋2e^－＝ 2Fe^2＋（2 分）

 （1）根據元素的結構及有關性質可知，A、B、C、D四種短周期元素分別是H、O、S、Cl，所以過氧化氫的電子式是。
（2）SO₂具有氧化性，能被過氧化氫氧化，生成硫酸。所以根據裝置圖可知，該原電池是鉛蓄電池，其中a電極是負極，失去電子，電極反應式是Pb－2e^－＋SO＝ PbSO₄，所以總反應式是PbO₂＋Pb＋2H₂SO₄＝2PbSO₄＋2H₂O。因此當a極消耗0.05 mol Pb時，消耗硫酸是0.1mol。反應前硫酸的物質的量是1000g×1.3g/ml×39％÷98g/mol＝5.17mol，所以反應后剩余硫酸是5.07mol，則其濃度是5.07mol/L。
（3）根據題意可知，E是鐵，反應的方程式是Fe＋2Fe^3＋＝ 3Fe^2＋。
（4）鐵是活潑的金屬，因此鐵是負極，石墨是正極，溶液中的鐵離子再正極得到電子，反應式的是2Fe^3＋＋2e^－＝ 2Fe^2＋。