短周期元素A、B、C、D在周期表中的位置如图所示，B、D最外层电子数之和为12．回答下列问题：ABCD（1）与元素B、D处于同一主族的第2-5周期元素单质分别与H2反应生

Question

短周期元素A、B、C、D在周期表中的位置如图所示，B、D最外层电子数之和为12．回答下列问题：

	A	B
C		D

（1）与元素B、D处于同一主族的第2-5周期元素单质分别与H₂反应生成1mol气态氢化物对应的热量变化如下，其中能表示该主族第4周期元素的单质生成1mol气态氢化物所对应的热量变化是___（选填字母编号）．
a．吸收99.7kJ  b．吸收29.7kJ  c．放出20.6kJ   d．放出241.8kJ
（2）DB₂通过下列工艺流程可制化工业原料H₂DB₄和清洁能源H₂．

①查得：

化学键	H-H	Br-Br	H-Br
键能（kJ/mol）	436	194	362

试写出通常条件下电解槽中发生总反应的热化学方程式：___
②根据资料：

化学式	Ag2SO4	AgBr
溶解度（g）	0.796	8.4×10-6

为检验分离器的分离效果，取分离后的H₂DB₄溶液于试管，向其中逐滴加入AgNO₃溶液至充分反应，若观察到___，证明分离效果较好．
③在原电池中，负极发生的反应式为___．
④在电解过程中，电解槽阴极附近溶液pH___（填“变大”、“变小”或“不变”）．
⑤将该工艺流程用总反应的化学方程式表示为：___．该生产工艺的优点有___（答一点即可）．
（3）溴及其化合物广泛应用于医药、农药、纤维、塑料阻燃剂等，回答下列问题：海水提溴过程中，向浓缩的海水中通入___，将其中的Br^-氧化，再用空气吹出溴；然后用碳酸钠溶液吸收溴，溴歧化为Br^-和BrO₃^-，其离子方程式为___．

	A	B
C		D

   A B   C    D    A B    AB   C    D  C  D<sub>2

2242</sub>

化学键	H-H	Br-Br	H-Br
键能（kJ/mol）	436	194	362

化学键 H-H Br-Br H-Br 键能（kJ/mol） 436 194 362 化学键 H-H Br-Br H-Br 化学键H-HBr-BrH-Br 键能（kJ/mol） 436 194 362 键能（kJ/mol）436194362

化学式	Ag2SO4	AgBr
溶解度（g）	0.796	8.4×10-6

化学式 Ag₂SO₄ AgBr 溶解度（g） 0.796 8.4×10^-6 化学式 Ag₂SO₄ AgBr 化学式Ag₂SO₄₂₄AgBr 溶解度（g） 0.796 8.4×10^-6 溶解度（g）0.7968.4×10^-6-6₂₄₃



^--₃^-

Answer 1

由短周期元素A、B、C、D在周期表中的位置，可知A、B处于第二周期，C、D处于第三周期，B、D同主族，二者最外层电子数之和为12，则B为O元素、D为S元素，可推知A为N元素、C为Si．
（1）Se与O元素同族元素，同主族自上而下非金属性减弱，单质与氢气反应剧烈程度减小，反应热增大（考虑符号），故生成1mol硒化氢（H₂2Se）反应热应排在第二位，应为+29.7kJ•mol^-1-1，
故答案为：b；
（2）由工艺流程图可知，原电池原理为SO₂2+Br₂2+2H₂2O=H₂2SO₄4+2HBr，分离出硫酸，再电 2HBr(电解.)/()H₂↑+Br₂，获得氢气，电解得到的溴循环利用．
①电解槽中电解HBr，生成H₂与Br₂，反应方程式为2HBr=H₂+Br₂，由表中数据可知，△H=362kJ/mol×2-436kJ/mol-194kJ/mol=+94kJ/mol，故热化学方程式为2HBr（aq）=H₂（g）+Br₂（g）△H=+94kJ/mol，
故答案为：2HBr（aq）=H₂（g）+Br₂（g）△H=+94kJ/mol；
②分离后的H₂SO₄溶液于试管，向其中逐滴加入AgNO₃溶液至充分反应，若观察到无淡黄色沉淀产生，最终生成白色沉淀，说明分离效果较好，
故答案为：无淡黄色沉淀产生，最终生成白色沉淀；
③在原电池中，负极发生氧化反应，SO₂在负极放电生成H₂SO₄，电极反应式为SO₂+2H₂O-2e-=4H⁺+SO₄^2-，故答案为：SO₂+2H₂O-2e-=4H⁺+SO₄^2-；
④在电解过程中，电解槽阴极发生还原反应，电极反应式为2H⁺+2e-=H₂↑，氢离子浓度降低，溶液pH变大，
故答案为：变大；
⑤原电池中电池总反应为SO₂+Br₂+2H₂O=H₂SO₄+2HBr，电解池中总反应为2HBr=H₂+Br₂，故该工艺流程用总反应的化学方程式表示为：SO₂+2H₂O=H₂SO₄+H₂，该生产工艺的优点：溴可以循环利用，获得清洁能源氢气，
故答案为：SO₂+2H₂O=H₂+H₂SO₄；Br₂被循环利用或能源循环供给或获得清洁能源；
（3）海水提溴过程中，向浓缩的海水中通入氯气，将其中的Br^-氧化，再用空气吹出溴；然后用碳酸钠溶液吸收溴，溴在碳酸钠溶液的歧化可把反应理解为溴与水发生歧化，产生H⁺的被碳酸钠吸收，反应的离子方程式为3：Br₂+6 CO₃^2-+3H₂O=5 Br^-+BrO₃^-+6HCO₃^-（或3 Br₂+3CO₃^2-=5 Br^-+BrO₃^-+3CO₂↑），
故答案为：Cl₂；3 Br₂+6 CO₃^2-+3H₂O=5 Br^-+BrO₃^-+6HCO₃^-（或3 Br₂+3CO₃^2-=5 Br^-+BrO₃^-+3CO₂↑）． (电解.)/()

 电解 

.

 

 电解 

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 电解 

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 电解 

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 电解 

.

 电解  电解  电解 

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.   H₂2↑+Br₂2，获得氢气，电解得到的溴循环利用．
①电解槽中电解HBr，生成H₂2与Br₂2，反应方程式为2HBr=H₂2+Br₂2，由表中数据可知，△H=362kJ/mol×2-436kJ/mol-194kJ/mol=+94kJ/mol，故热化学方程式为2HBr（aq）=H₂2（g）+Br₂2（g）△H=+94kJ/mol，
故答案为：2HBr（aq）=H₂2（g）+Br₂2（g）△H=+94kJ/mol；
②分离后的H₂2SO₄4溶液于试管，向其中逐滴加入AgNO₃3溶液至充分反应，若观察到无淡黄色沉淀产生，最终生成白色沉淀，说明分离效果较好，
故答案为：无淡黄色沉淀产生，最终生成白色沉淀；
③在原电池中，负极发生氧化反应，SO₂2在负极放电生成H₂2SO₄4，电极反应式为SO₂2+2H₂2O-2e-=4H⁺++SO₄4^2-2-，故答案为：SO₂2+2H₂2O-2e-=4H⁺++SO₄4^2-2-；
④在电解过程中，电解槽阴极发生还原反应，电极反应式为2H⁺++2e-=H₂2↑，氢离子浓度降低，溶液pH变大，
故答案为：变大；
⑤原电池中电池总反应为SO₂2+Br₂2+2H₂2O=H₂2SO₄4+2HBr，电解池中总反应为2HBr=H₂2+Br₂2，故该工艺流程用总反应的化学方程式表示为：SO₂2+2H₂2O=H₂2SO₄4+H₂2，该生产工艺的优点：溴可以循环利用，获得清洁能源氢气，
故答案为：SO₂2+2H₂2O=H₂2+H₂2SO₄4；Br₂2被循环利用或能源循环供给或获得清洁能源；
（3）海水提溴过程中，向浓缩的海水中通入氯气，将其中的Br^--氧化，再用空气吹出溴；然后用碳酸钠溶液吸收溴，溴在碳酸钠溶液的歧化可把反应理解为溴与水发生歧化，产生H⁺+的被碳酸钠吸收，反应的离子方程式为3：Br₂2+6 CO₃3^2-2-+3H₂2O=5 Br^--+BrO₃3^--+6HCO₃3^--（或3 Br₂2+3CO₃3^2-2-=5 Br^--+BrO₃3^--+3CO₂2↑），
故答案为：Cl₂2；3 Br₂2+6 CO₃3^2-2-+3H₂2O=5 Br^--+BrO₃3^--+6HCO₃3^--（或3 Br₂2+3CO₃3^2-2-=5 Br^--+BrO₃3^--+3CO₂2↑）．