Question

A、B、C、D、E、F均為短周期元素，其原子序數依次增大．已知：A的最外層電子數等于其電子層數；B的最外層電子數是次外層電子數的兩倍；D是地殼中含量最高的元素；D和F、A和E分別同主族；E是所有短周期主族元素中原子半徑最大的元素．根據以上信息回答下列問題：
（1）B與D形成化合物BD₂的結構式為

O═C═O

（2）A、C、D三元素能形成一種強酸甲，寫出單質B與甲的濃溶液反應的化學反應方程式

C+4HNO₃（濃）

△  .

CO₂↑+4NO₂↑+2H₂O

．
（3）均由A、D、E、F四種元素組成的兩種鹽，其相對分子質量相差16，寫出它們在溶液中相互作用的離子方程式為

H⁺+HSO₃^-═SO₂↑+H₂O

；由B、D、E組成的鹽溶于水后溶液顯堿性，其原因是（用離子方程式表示）

CO₃^2-+H₂OHCO₃^-+OH^-

．
（4）C₂A₄─空氣燃料電池是一種堿性燃料電池．電解質溶液是20%～30%的KOH溶液．則燃料電池放電時：正極的電極反應式是

O₂+2H₂O+4e^-═4OH^-

．
（5）已知：2CD₂（g）  C₂D₄（g）；△H＜0．在恒溫恒容條件下，將一定量CD₂和C₂D₄的混合氣體通入容積為2L的密閉容器中，反應過程中各物質的物質的量濃度c隨時間t的變化關系如圖所示．

①a、b、c、d四個點中，化學反應處于平衡狀態的是

bd

點．
②25min時，增加了

NO₂

（填物質的化學式）

0.8

mol．
③a、b、c、d四個點所表示的反應體系中，氣體顏色由深到淺的順序是

cdba

（填字母）．

Answer 1

分析：A、B、C、D、E、F均為短周期元素，其原子序數依次增大．
B的最外層電子數是次外層電子數的兩倍，則B有2個電子層，最外層有4個電子，則B為碳元素；A的最外層電子數等于其電子層數，原子序數小于碳元素，則A為氫元素；D是地殼中含量最高的元素，則D為氧元素；C元素介于氧元素與碳元素之間，則C為氮元素；D和F同主族，則F為硫元素；A和E同主族，E是所有短周期主族元素中原子半徑最大的元素，則E為鈉元素．

解答：解：A、B、C、D、E、F均為短周期元素，其原子序數依次增大．B的最外層電子數是次外層電子數的兩倍，則B有2個電子層，最外層有4個電子，則B為碳元素；A的最外層電子數等于其電子層數，原子序數小于碳元素，則A為氫元素；D是地殼中含量最高的元素，則D為氧元素；C元素介于氧元素與碳元素之間，則C為氮元素；D和F同主族，則F為硫元素；A和E同主族，E是所有短周期主族元素中原子半徑最大的元素，則E為鈉元素．
（1）B與D形成化合物BD₂為CO₂，CO₂中碳原子與氧原子之間形成2對共用電子對，結構式為O═C═O．
故答案為：O═C═O．
（2）A、C、D三元素能形成一種強酸甲，甲為HNO₃，單質B為碳單質，碳與濃硝酸反應的方程式為
C+4HNO₃（濃）

△  .

CO₂↑+4NO₂↑+2H₂O．
故答案為：C+4HNO₃（濃）

△  .

CO₂↑+4NO₂↑+2H₂O．
（3）均由A、D、E、F四種元素組成的兩種鹽，其相對分子質量相差16，則該兩種鹽為NaHSO₄、NaHSO₃，二者反應的離子方程式為H⁺+HSO₃^-═SO₂↑+H₂O，由B、D、E組成的鹽為 Na₂CO₃，碳酸鈉是強堿弱酸鹽，碳酸根水解
 CO₃^2-+H₂OHCO₃^-+OH^-，使溶液呈堿性．
故答案為：H⁺+HSO₃^-═SO₂↑+H₂O； CO₃^2-+H₂OHCO₃^-+OH^-．
（4）C₂A₄是N₂H₄，N₂H₄─空氣燃料電池是一種堿性燃料電池．電解質溶液是20%～30%的KOH溶液．原電池正極發生還原反應，氧氣在正極放電，正極的電極反應式是O₂+2H₂O+4e^-═4OH^-．
故答案為：O₂+2H₂O+4e^-═4OH^-．
（5）發生反應2NO₂（g）  N₂O₄（g）；△H＜0．由圖可知平衡時，X為生成物，X的濃度變化為0.4mol/L，Y為反應物，Y的濃度變化為0.2mol/L，所以X為NO₂，Y為N₂O₄．
①濃度不變時處于平衡狀態，由圖可知，bd處于平衡狀態．
故答案為：bd．
②由圖可知平衡時，X為生成物，X的濃度變化為0.4mol/L，Y為反應物，Y的濃度變化為0.2mol/L，所以X為NO₂，Y為N₂O₄．25min時，X的濃度瞬間增大，X的濃度增大為0.4mol/L，Y的濃度瞬間不變，所以應該增加了NO₂，增加二氧化氮的物質的量為0.4mol/L×2L=0.8mol．
故答案為：NO₂；  0.8．
③二氧化氮的濃度越大，氣體顏色越深，所以a、b、c、d四個點所表示的反應體系中，氣體顏色由深到淺的順序是 cdba．
故答案為：cdba．

點評：以元素推斷為載體，考查結構與位置關系、原電池、化學平衡及圖象等，難度中等，推斷元素是關鍵，是對所學知識的綜合運用與學生能力考查，注意基礎知識的掌握．