Question

（12分）A、B、C、D 四種主族元素原子序數均在20以內，A元素所處的周期數、主族序數、原子序數均相等，B的原子半徑是其所在主族中最小的，B的最高價氧化物對應水化物的化學式為HBO₃ ，C元素原子的最高正價為+6價，C的陰離子與D的陽離子具有相同的電子排布，D可與C形成化合物D₂C。
（1）D元素的名稱_______；B在周期表中的位置：第_______周期第_______族
（2）A、B形成的化合物以_______共價鍵相結合（填極性或非極性）
（3）以C的最高價氧化物對應的水化物作為電解質溶液，組成氫氧燃料電池，放電時則負極區溶液的pH_______（填增大、減小、不變）
（4）以D的最高價氧化物對應的水化物作為電解質溶液，組成氫氧燃料電池，則正極的電極反應式為_____________________
（5）A、B、C、D四種元素簡單離子的離子半徑由大到小的順序是（用離子符號表示）  ____________________________
（6）C的質子數和中子數相等，則C 的原子組成符號為_______它形成的氫化物的還原性_______氯化氫（填強于或弱于）

Answer 1

（1）鉀   二  ⅤA                                      （各1分，共3分）
（2）極性                                                          （1分）
（3）減小                                                          （1分）
（4）O₂ + 2H₂O + 4e^- = 4OH^-                                          （2分）
（5）S^2- > K⁺ > N^3- > H⁺                                                                                         （2分）
（6）                                                          （2分） 
強于                                                          （1分）

解析試題分析：A元素所處的周期數、主族序數、原子序數均相等，應為H元素，B的原子半徑是其所在主族中最小的，B的最高價氧化物對應水化物的化學式為HBO₃，則B為第二周期第ⅤA族，為N元素；C元素原子的最外層電子數比次外層少2個，應為S元素，C的陰離子與D的陽離子具有相同的電子層結構，兩元素可形成化合物D₂C，則D為K元素
D為鉀元素，B為N元素，原子序數為7，原子核外有2個電子層，最外層電子數位5，則位于第二周期第ⅤA族，
A是 H，B是N，兩者都是非金屬元素，但兩者原子核外電子不同原子半徑不同，形成的化學鍵應為極性共價鍵。
C為S，其最高價氧化物對應的水化物是硫酸，組成氫氧燃料電池，負極：2H₂ -4e^- = 4H⁺；正極：O₂ + 4e^- + 4H⁺ = 2H₂O；總：2H₂+ O₂= 2H₂O 。負極氫離子不斷的增加，PH減小
D為K，最高價氧化物的水化物是氫氧化鉀，堿性條件下
負極：2H2+4OH- - 4e-=4H2O        正極：O2+4e-+2H2O=4OH-
同主族元素，隨著原子序數增大，離子半徑逐漸變大；同周期元素，隨著原子序數增大，離子半徑逐漸變小。具有相同電子層結構的離子，原子序數越大，離子半徑越小。
C元素原子的最高正價為+6價，C的陰離子與D的陽離子具有相同的電子排布，D可與C形成化合物D₂C，且C的質子數和中子數相等，所以C為S，同周期元素，氯的非金屬性強于硫，所以氯化氫的穩定性強于硫化氫。
考點：考查元素周期表、元素周期律、原電池、離子半徑等相關知識。