Question

四种短周期元素A、B、C、D的性质或结构信息如下．
信息①原子半径大小：A＞B＞C＞D
信息②四种元素之间形成的某三种分子的比例模型及部分性质：

请根据上述信息回答下列问题．
（1）①C元素在周期表中的位置

第二周期ⅥA族

，请写出BC₂分子的电子式

．
②A元素的单质与物质甲发生反应的离子方程式

Cl₂+H₂OH⁺+Cl^-+HClO

．
③以Pt为电极，KOH为电解质溶液，两极分别通入乙和C的单质可组成燃料电池，写出电池的电极反应式．负极

CH₄-8e^-+10OH^-=CO₃^2-+7H₂O

；正极

2O₂+8e^-+4H₂O=8OH^-

（2）A所在周期中，E元素的单质还原性最强，A、E单质反应得到的化合物M是一种重要的化工原料，如图是电解100ml饱和M溶液的装置，X、Y都是惰性电极，实验开始时，同时在两边各滴入几滴酚酞试液，则

①电解池中Y极上的电极反应式

2Cl^-2e^-=Cl₂↑

．检验Y电极反应产物的方法是

把湿润的碘化钾淀粉试纸放在Y电极附近，试纸变蓝色

．
②电解一段时间后，若阴极收集到112ml标准状况下的气体，此时电解液的PH为

13

（假设电解液的体积保持不变，常温下）

Answer 1

分析：甲是地球上最常见的物质之一，是包括人类在内所有生命生存的重要资源，也是生物体最重要的组成部分，应是H₂O，根据结构和用途可知，乙是CH₄，丙是强氧化性弱酸，可以用于消毒杀菌，应是HClO，则这四种元素分别为H、C、O、Cl，根据原子半径大小顺序可知A是Cl，B是C，C是O，D是H，根据原子的结构特点推断元素在周期表中的位置，结合物质的性质和原电池原理解答该题．

解答：解：甲是地球上最常见的物质之一，是包括人类在内所有生命生存的重要资源，也是生物体最重要的组成部分，应是H₂O，根据结构和用途可知，乙是CH₄，丙是强氧化性弱酸，可以用于消毒杀菌，应是HClO，则这四种元素分别为H、C、O、Cl，根据原子半径大小顺序可知A是Cl，B是C，C是O，D是H，
（1）①C是O元素，核外有2个电子层，最外层电子数为6，应位于第二周期ⅥA族，B、C形成的化合物为CO₂，为共价化合物，电子式为，
故答案为：第二周期ⅥA族；  ；
②Cl₂与水反应生成HCl和HClO，其中HCl为强酸，完全电离，HClO为弱酸，
反应的离子方程式为Cl₂+H₂O H⁺+Cl^-+HClO，
故答案为：Cl₂+H₂O H⁺+Cl^-+HClO；
③CH₄具有还原性，在反应中易被氧化而失去电子，作原电池的负极，电极反应式为CH₄-8e^-+10OH^-=CO₃^2-+7H₂O，O₂具有氧化性，作原电池的正极，发生还原反应，
电极反应式为2O₂+8e^-+4H₂O=8OH^-，
故答案为：CH₄-8e^-+10OH^-=CO₃^2-+7H₂O；2O₂+8e^-+4H₂O=8OH^-；
（2）①A所在周期中，E元素的单质还原性最强，则E为Na元素，该电解质溶液为NaCl溶液，电解时阳极反应为2Cl^-2e^-=Cl₂↑，Cl₂具有强氧化性，可用湿润的碘化钾淀粉试纸放在Y电极附近检验，现象是试纸变蓝色，
故答案为：2Cl^-2e^-=Cl₂↑； 把湿润的碘化钾淀粉试纸放在Y电极附近，试纸变蓝色；
②电解时，阴极反应为：2H₂O+2e^-=2OH^-+H₂↑，生成氢气的物质的量为

0.112L

22.4L/mol

=0.005mol，
则n（OH^-）=2（H₂）=2×0.005mol=0.01mol，c（OH^-）=

0.01mol

0.1L

=0.1mol/L，
根据c（OH^-）?c（H⁺）=1×10^-14，则c（H⁺）=1×10^-13mol/L，
PH=-lg（10^-13）=13，
故答案为：13

点评：本题考查较为综合，涉及元素的推断，物质的性质和用途以及电化学等知识，注意电极方程式的书写方法．