Question

15．A、B、C、D、E为短周期元素，且原子序数依次增大，质子数之和为39，B、C同周期，D、E同周期，A、D同主族，A、C能形成两种液态化合物A₂C和A₂C₂，E元素的周期序数与主族序数相等．
（1）写出下列元素的符号：BC  CO．
（2）D₂C₂的电子式：
（3）B的最简单气态氢化物与C单质反应的化学方程式：CH₄+2O₂$\stackrel{点燃}{→}$CO₂+2H₂O
（4）E的单质与D的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式为：2Al+2OH^-+2H₂O═2AlO₂^-+3H₂↑
（5）相同条件下，B与A组成的气态化合物对H₂的相对密度为29，其中A的质量分数为17.24%，则该化合物的分子式为C₄H₁₀，该化合物有2种同分异构体，其结构简式为CH₃-CH₂-CH₂-CH₃、
（6）A的单质与C的单质可制成新型的化学电池（KOH溶液作电解质溶液），两个电极均由多孔性碳制成，通入的气体由孔隙中逸出，并在电极表面放电，则正极通入O₂（填化学式）；负极电极反应式为H₂-2e^-+2OH^-═2H₂O．电池工作时，电解质溶液的碱性减小（填“增大”“减小”或“不变”）．

Answer 1

分析 A、B、C、D、E为短周期元素，且原子序数依次增大，A、C能形成两种液态化合物A₂C和A₂C₂，该液态化合物分别为H₂O和H₂O₂，则A为H元素，C为O元素；
A、D同主族，D的原子序数大于O，则D为Na元素；E元素的周期序数与主族序数相等，且E的原子序数最大，应为第三周期，处于ⅢA族元素，故E为Al元素；
A、B、C、D、E为短周期元素，质子数之和为39，设B的原子序数为x，则有1+x+8+11+13=39，x=6，所以B为碳元素，
（1）由分析可知，B为C元素，C为O元素；
（2）Na₂O₂是钠离子和过氧根离子构成的离子化合物，钠离子失电子形成阳离子，过氧根离子得到电子形成阴离子；
（3）甲烷与氧气反应生成二氧化碳和水；
（4）Al与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气；
（5）气态化合物对H₂的相对密度为29，相对分子质量为58，氢的质量分数是17.24%，则碳的质量分数是82.76%，氢的质量分数是17.24%，则该物质中碳、氢原子个数之比为$\frac{82.76%}{12}$：$\frac{17.24%}{1}$=2：5，再根据同分异构体的概念分析；
（6）氢气与氧气形成的燃料电池中，氢气在负极失电子，氧气在正极得电子，电池总反应为氢气与氧气反应生成水．

解答 解：A、B、C、D、E为短周期元素，且原子序数依次增大，A、C能形成两种液态化合物A₂C和A₂C₂，该液态化合物分别为H₂O和H₂O₂，则A为H元素，C为O元素；A、D同主族，D的原子序数大于O，则D为Na元素；E元素的周期序数与主族序数相等，且E的原子序数最大，应为第三周期，处于ⅢA族元素，故E为Al元素；
A、B、C、D、E为短周期元素，质子数之和为39，设B的原子序数为x，则有1+x+8+11+13=39，x=6，所以B为碳元素．
（1）由分析可知，B为C元素，C为O元素；
故答案为：C；O；
（2）Na₂O₂是钠离子和过氧根离子构成的离子化合物，钠离子失电子形成阳离子，过氧根离子得到电子形成阴离子，电子式为，
故答案为：；
（3）甲烷与氧气反应生成二氧化碳和水，其反应方程式为：CH₄+2O₂$\stackrel{点燃}{→}$CO₂+2H₂O；
故答案为：CH₄+2O₂$\stackrel{点燃}{→}$CO₂+2H₂O；
（4）Al与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，其反应的离子方程式为：2Al+2OH^-+2H₂O═2AlO₂^-+3H₂↑；
故答案为：2Al+2OH^-+2H₂O═2AlO₂^-+3H₂↑；
（5）气态化合物对H₂的相对密度为29，相对分子质量为58，氢的质量分数是17.24%，则碳的质量分数是82.76%，氢的质量分数是17.24%，则该物质中碳、氢原子个数之比为$\frac{82.76%}{12}$：$\frac{17.24%}{1}$=2：5，该烃的实验式是C₂H₅，相对分子质量为58，则分子式C₄H₁₀，C₄H₁₀的同分异构体有2种：CH₃-CH₂-CH₂-CH₃、；
故答案为：C₄H₁₀；2；CH₃-CH₂-CH₂-CH₃、；
（6）氢气与氧气形成的燃料电池中，氢气在负极失电子，负极的电极方程式为：H₂-2e^-+2OH^-═2H₂O，氧气在正极得电子，则正极通入O₂，电池总反应为氢气与氧气反应生成水．
故答案为：O₂；H₂-2e^-+2OH^-═2H₂O；减小．

点评 本题考查了元素化合物的推断、常用化学用语、原电池原理的应用、有机物分子式的确定等，题目涉及的知识点较多，需要学生具备扎实的基础和综合运用知识解决问题的能力，难度中等．