Question

短周期元素A、B、C、D在周期表中的位置如圖所示，B、D最外層電子數(shù)之和為12，二者可形成DB₂、DB₃兩種分子，DB₂具有漂白性．

	A	B
C		D

回答下列問(wèn)題：
（1）A的氫化物的電子式是

 

（2）下列敘述中，正確的是

 

（填字母）
a．穩(wěn)定性：A的氫化物＞C的氫化物   b．還原性：B^2-＞D^2-
C．酸性：H₄CO₄＞H₂DO₄   d．最高化合價(jià)值：D=B＞A＞C
（3）DB₂通過(guò)下列工藝流程可制化工業(yè)原料H₂DB₄和清潔能源H₂．

①試寫出原電池中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：

 

化學(xué)式	Ag2SO4	AgBr
溶解度（g）	0.796	8.4×10-6

②根據(jù)資料：
為檢驗(yàn)分離器的分離效果，取分離后的H₂DB₄溶液于試管，向其中逐滴加入AgNO₃溶液至充分反應(yīng)，若觀察到

 

，證明分離效果較好．
③在電解過(guò)程中，電解槽陰極附近溶液pH

 

（填“變大”、“變小”或“不變”）．
④將該工藝流程用總反應(yīng)的化學(xué)方程式表示為：

 

．該生產(chǎn)工藝的優(yōu)點(diǎn)有

 

（答一點(diǎn)即可）；缺點(diǎn)有

 

（答一點(diǎn)即可）．

Answer 1

考點(diǎn)：元素周期律和元素周期表的綜合應(yīng)用,元素周期律的作用,原電池和電解池的工作原理,電解原理

專題：元素周期律與元素周期表專題,電化學(xué)專題

分析：由短周期元素A、B、C、D在周期表中的位置可知，A、B處于第二周期，C、D處于第三周期，B、D同主族，B、D最外層電子數(shù)之和為12，故最外層電子數(shù)為6，故B為O元素，D為S元素，二者可以形成SO₂、SO₃兩種分子，且SO₂具有漂白性，由位置關(guān)系可知，A為N元素，C為Si元素，
（1）A的氫化物為NH₃，分子中N原子與H原子之間形成1對(duì)共用電子對(duì)；
（2）a．非金屬性越強(qiáng)，氫化物越穩(wěn)定；
b．非金屬性越強(qiáng)，陰離子還原性越弱；
C．非金屬性越強(qiáng)，最高價(jià)含氧酸的酸性越強(qiáng)；
d．O元素沒(méi)有最高正化合價(jià)；
（3）①由工藝流程圖可知，原電池中是SO₂、Br₂、H₂O反應(yīng)生成H₂SO₄、HBr；
②分離完全，硫酸中不含HBr，加入AgNO₃溶液，根據(jù)沉淀顏色判斷；
③在電解過(guò)程中，電解槽陰極發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為2H⁺+2e-=H₂↑，氫離子濃度降低；
④原電池中電池總反應(yīng)為：SO₂+Br₂+2H₂O=H₂SO₄+2HBr，電解池中總反應(yīng)為2HBr=H₂+Br₂，兩式相加可得該工藝流程用總反應(yīng)的化學(xué)方程式；
該生產(chǎn)工藝的優(yōu)點(diǎn)：溴可以循環(huán)利用，獲得清潔能源氫氣，缺點(diǎn)是：生成過(guò)程有有毒物質(zhì)，電解循環(huán)消耗能源大．

解答： 解：由短周期元素A、B、C、D在周期表中的位置可知，A、B處于第二周期，C、D處于第三周期，B、D同主族，B、D最外層電子數(shù)之和為12，故最外層電子數(shù)為6，故B為O元素，D為S元素，二者可以形成SO₂、SO₃兩種分子，且SO₂具有漂白性，由位置關(guān)系可知，A為N元素，C為Si元素，
（1）A為N元素，其氫化物為NH₃，N原子與H原子之間形成1對(duì)共用電子對(duì)，電子式為，
故答案為：；
（2）a．非金屬性N＞Si，故氫化物穩(wěn)定性NH₃＞SiH₄，故a正確；
b．非金屬性O(shè)＞S，非金屬性越強(qiáng)，陰離子的還原性越弱，故還原性O(shè)^2-＜S^2-，故b錯(cuò)誤；
c．非金屬性S＞Si，故酸性：H₄SiO₄＜H₂SO₄，故c錯(cuò)誤；
d．氧元素一般沒(méi)有正化合價(jià)，故d錯(cuò)誤；
故答案為：a；
（3）①由工藝流程圖可知，原電池中是SO₂、Br₂、H₂O反應(yīng)生成H₂SO₄、HBr，反應(yīng)的離子方程式：SO₂+Br₂+2H₂O=SO₄^2-+4H⁺+2Br^-，
故答案為：SO₂+Br₂+2H₂O=SO₄^2-+4H⁺+2Br^-；
②取分離后的H₂SO₄溶液于試管，向其中逐滴加入AgNO₃溶液至充分反應(yīng)，若觀察到無(wú)淡黃色沉淀產(chǎn)生，最終生成白色沉淀，說(shuō)明分離效果較好，
故答案為：無(wú)淡黃色沉淀產(chǎn)生，最終生成白色沉淀；
③在電解過(guò)程中，電解槽陰極發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為2H⁺+2e-=H₂↑，氫離子濃度降低，溶液pH變大，
故答案為：變大；
④原電池中電池總反應(yīng)為SO₂+Br₂+2H₂O=H₂SO₄+2HBr，電解池中總反應(yīng)為2HBr=H₂+Br₂，故該工藝流程用總反應(yīng)的化學(xué)方程式表示為：SO₂+2H₂O=H₂SO₄+H₂，
該生產(chǎn)工藝的優(yōu)點(diǎn)：溴可以循環(huán)利用，獲得清潔能源氫氣，缺點(diǎn)是：生成過(guò)程有有毒物質(zhì)，電解循環(huán)消耗能源大，
故答案為：SO₂+2H₂O=H₂SO₄+H₂；溴可以循環(huán)利用，獲得清潔能源氫氣；生成過(guò)程有有毒物質(zhì)，電解循環(huán)消耗能源大．

點(diǎn)評(píng)：本題考查電子式書寫、原電池及電解池原理、元素化合物性質(zhì)、化學(xué)工藝流程等，題目綜合性較大，難度中等，是對(duì)知識(shí)的綜合考查，注意基礎(chǔ)知識(shí)的全面掌握．