Question

A、B、C、D、E五種短周期元素，原子序數依次遞增．A原子形成的陽離子是一個質子，B原子的最外層電子數是次外層的2倍，C原子的最外層電子數與B原子的核外電子總數相等，D在同周期元素中原子半徑最大，E與C是同主族元素．C、D兩種元素可形成化合物甲，甲中既有離子鍵又有共價鍵；A、B、C、D四種元素可形成化合物乙，乙放入水中所得溶液顯堿性．請回答：
（1）化合物甲的電子式為

Na⁺[]^2-Na⁺

；乙的化學式有很多種，其中無機物是

NaHCO₃

，相對分子質量最小的有機物是

CH₃ONa

．
（2）氣體A₂、C₂和A、C、D形成的離子化合物的水溶液可形成燃料電池，其正極的電極反應式為

O₂+2H₂O+4e^-═4OH^-

，電池總反應得到1.8g產物時，流經外電路某一橫截面的電子數為

1.204×10²³（或0.2N_A）

．
（3）A、B能形成無數種化合物，其中密度最小的氣態化合物燃燒熱為890.3 kJ/mol，該化合物燃燒的熱化學方程式為

CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-890.3kJ?mol^-1

．
（4）都由A、C、D、E形成的兩種化合物可以相互反應，其離子方程式為

H⁺+HSO₃^-═SO₂↑+H₂O

．

Answer 1

分析：A原子形成的陽離子是一個質子，則A為H元素，B原子的最外層電子數是次外層的2倍，應為C元素，C原子的最外層電子數與B原子的核外電子總數相等，應為O元素，D在同周期元素中原子半徑最大，應為Na元素，E與C是同主族元素，則E為S元素，C、D兩種元素可形成化合物甲，甲中既有離子鍵又有共價鍵，則甲為Na₂O₂；A、B、C、D四種元素可形成化合物乙，乙放入水中所得溶液顯堿性，常見的物質為NaHCO₃、CH₃COONa等，為強堿弱酸鹽，水解呈堿性，結合元素對應的單質、化合物的性質解答該題．

解答：解：A原子形成的陽離子是一個質子，則A為H元素，B原子的最外層電子數是次外層的2倍，應為C元素，C原子的最外層電子數與B原子的核外電子總數相等，應為O元素，D在同周期元素中原子半徑最大，應為Na元素，E與C是同主族元素，則E為S元素，
（1）O、Na兩種元素可形成化合物甲，甲中既有離子鍵又有共價鍵，則甲為Na₂O₂，電子式為Na⁺[]^2-Na⁺，A、B、C、D四種元素可形成化合物乙，乙放入水中所得溶液顯堿性，常見的物質為NaHCO₃、CH₃COONa等，為強堿弱酸鹽，水解呈堿性，其中NaHCO₃為無機物，CH₃ONa為相對分子質量最小的有機物，
故答案為：Na⁺[]^2-Na⁺；NaHCO₃；CH₃ONa；
（2）氣體A₂、C₂和A、C、D形成的離子化合物的水溶液形成的為堿性氫氧燃料電池，電池工作時，正極發生還原反應，電極反應式為O₂+2H₂O+4e^-═4OH^-，電池總反應為2H₂+O₂=2H₂O，n（H₂O）=

1.8g

18g/mol

=0.1mol，轉移的電子的物質的量為0.2mol，則電子的個數為0.2N_A或1.204×10²³，
故答案為：O₂+2H₂O+4e^-═4OH^-；1.204×10²³（或0.2N_A）；
（3）A、B形成的密度最小的化合物為CH₄，根據燃燒熱可知熱化學方程式為CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-890.3 kJ?mol^-1，
故答案為：CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-890.3 kJ?mol^-1；
（4）都由A、C、D、E形成的兩種化合物可以相互反應，這兩種化合物分別為NaHSO₄、NaHSO₃，二者反應的離子方程式為H⁺+HSO₃^-═SO₂↑+H₂O，
故答案為：H⁺+HSO₃^-═SO₂↑+H₂O．

點評：本題在考查元素的推斷的基礎上進一步考查電化學、化學反應與能量以及離子反應等問題，題目難度中等，本題易錯點為最簡單的有機物CH₃ONa，注意不要寫成甲酸鈉．