高一下期中化学试卷(答案解析)12

【精品】湖北省宜昌市葛洲坝中学高一下期中化学试卷
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．法国里昂的科学家发现一种只由四个中子组成的微粒，这种微粒称为“四中子”，也有人称之为“零号”元素。

它与天体中的中子星构成类似。

有关该微粒说法正确的是（）
A．该微粒不显电性
B．该微粒的质量数为2
C．在元素周期表中与氢元素占同一位置
D．它与普通中子互称同位素
2．下列反应过程中的能量变化情况符合如图的是
A．酸与碱的中和反应
B．石灰石高温分解反应
C．镁和盐酸的反应
D．氧化钙和水反应
3．在2A＋B 3C＋4D反应中，表示该反应速率最快的是
A．v（A）＝0.5 mol·L－1·S－1 B．v（B）＝0.3 mol·L－1·S－1
C．v（C）＝0.8 mol·L－1·S－1 D．v（D）＝1 mol·L－1·S－1
4．对于工业合成氨反应：N 2＋3H22NH3，下列说法错误
．．的是（）
A．使用合适的催化剂可以加大反应速率B．升高温度可以增大反应速率
C．增大N2浓度可以使H2转化率达到100℅D．增大N2浓度可以增大反应速率
5．下列有关化学键的叙述，正确的是
A．硫酸氢钠溶于水既有离子键被破坏又有共价键被破坏
B．单质分子中均含共价键
C．HF与HBr相比，分子内共价键更强，所以HF沸点更高
D．由不同元素组成的多原子分子里，只存在极性键
6．下列中各组性质的比较，正确的是
①酸性：HClO4>HBrO4>HIO4 ②离子还原性：S2->Cl->Br ->I-
③沸点：HF＞HCl＞HBr>HI ④金属性：K>Na>Mg>Al
⑤气态氢化物稳定性：HF＞HCl＞H2S ⑥半径：O2->Na+>Na>Cl
A．①②③B．②③④C．①④⑤D．①②③④⑤⑥
7．把0.6molX气体和0.4molY气体混合于容积为2L的容器中，使其发生如下反应：3X（g）+Y（g）nZ（g）+2W（g）。

5min末生成0.2molW，若测知以Z浓度变化表示的平均反应速率为0.01mol/(L·min)，则n的值为（）
A．1 B．3 C．2 D．4
8．下列关于充电电池的叙述，不正确的是（）
A．充电电池的化学反应原理是氧化还原反应
B．充电电池可以无限制地反复放电、充电
C．充电是使放电时的氧化还原反应逆向进行
D．较长时间不使用电器时，最好从电器中取出电池，并妥善存放
9．元素的原子结构决定其性质和在周期表中的位置。

下列说法正确的
A．元素原子的最外层电子数等于元素的最高化合价
B．多电子原子中，在离核较近的区域内运动的电子能量较高
C．P、S、Cl得电子能力和最高价氧化物对应的水化物的酸性依次增强
D．元素周期表中位于金属和非金属分界线附近的元素属于过渡元素
10．元素R的质量数为A，R n一的核外电子数为x，则WgR n一所含中子的物质的量为（）
A．(A－x+n)mol B．(A－x－n)mol C．W
(A-x+n)
A
mol D．
W
(A-x-n)
A
mol
11．几种短周期元素的原子半径及主要化合价见下表：下列叙述不正确的是
A．L、M的单质在相同条件下与相同浓度稀盐酸反应的反应速率为L＞M B．M与T形成的化合物有两性
C．Q是硫元素
D．L、Q形成的简单离子核外电子数相等
12．下列叙述中正确的是
A．在稀溶液中，1mol酸和1mol碱完全反应所放出的热量叫做中和热
B．化学键的变化必然会引起能量变化，所以，能量变化也一定会引起化学变化
C．热化学方程式中，各物质前的化学计量数不表示分子个数
D．如果反应物所具有的总能量低于生成物所具有的总能量，则发生的反应是放热反应13．下列五种烃：①正丁烷、②异丁烷、③丙烷、④辛烷、⑤乙烷，按它们的沸点由高到低的顺序排列为
A．①④②③⑤B．④①②③⑤C．⑤③②①④D．④①③⑤②14．有两种气态烷烃的混合物，在标准状况下其密度为1.16g/L,则关于此混合物组成的说法正确的是
A．一定有甲烷
B．一定有乙烷
C．可能是甲烷和戊烷的混合物
D．可能是乙烷和丙烷的混合物
15．下列关于原电池的叙述中正确的是（）
A．正极和负极必须是两种不同的金属
B．原电池是把化学能转化成电能的装置
C．原电池工作时，正极和负极上发生的都是氧化还原反应
D．锌、铜和盐酸构成的原电池工作时，锌片上有6.5g锌溶解，正极就有1g氢气生成16．四种短周期元素在周期表中的位置如图，其中只有M为金属元素。

下列说法不正确的是
A．原子半径Z<M
B．Y的最高价氧化物对应水化物的酸性比X的弱
C．X的最简单气态氢化物的热稳定性比Z的小
D．Z位于元素周期表中第2周期、第ⅥA族
二、填空题
17．Ⅰ、下列各组物质：①O2和O3②H2、D2、T2③12C和14C ④CH3CH2CH2CH3和(CH3)2CHCH3⑤癸烷和十六烷⑥CH3(CH2)5CH3和CH3CH2CH2CH(CH3)C2H5 (在横线上填相应的序号)
A、互为同位素的是_________ ；
B、互为同分异构体的是________；
C、互为同素异形体的是________；
D、同一种物质的是_________。

Ⅱ、写出下列烷烃的分子式
（1）含有30个氢原子的烷；
（2）假如某烷烃的相对分子质量为142，则该烷烃的分子式为；
（3）烷烃A在同温同压下蒸气的密度是H2的36倍；
（4）1L烷烃D的蒸气完全燃烧时,生成同温同压下15L水蒸气。

Ⅲ、甲烷的电子式为________，碳氢键之间键角为。

甲烷和氯气在光照下发生取代反应，生成___________种产物。

产物中_________常用作灭火剂。

试写出三溴甲烷在光照条件下与溴蒸气反应的化学方程式：
____________________________________________________________。

18．在2 L密闭容器内,800℃时反应2NO(g)+O2(g）=2NO2(g)体系中,n(NO)随时间的变化如下表:
（1）上述反应在第5 s时,NO的转化率为。

（2）如图中表示NO2变化曲线的是。

用O2表示0～2 s内该反应的平均速率v= 。

（3）能说明该反应已达到平衡状态的是。

a．v(NO2)=2v (O2） b．容器内压强保持不变
c．v逆(NO)=2v正(O2） d．容器内密度保持不变
19．为有效控制雾霾，各地积极采取措施改善大气质量，研究并有效控制空气中的氮氧化物、碳氧化物含量显得尤为重要。

（1）汽车内燃机工作时会引起N2和O2的反应：N2+O2═2NO，是导致汽车尾气中含有NO 的原因之一；在T1、T2温度下，一定量的NO发生分解反应时N2的体积分数随时间变化如图所示，根据图象判断反应N2(g)+O2(g)═2NO(g)的△H__________ 0(填“＞”或“＜”)。

（2）NO x是汽车尾气中的主要污染物之一。

汽车发动机工作时会引起N2和O2反应，其能量变化如图所示，写出该反应的热化学方程式_____________________；
三、有机推断题
20．下表为元素周期表的一部分，请回答有关问题
（1）⑤和⑧的元素符号是_______和_______。

（2）表中最活泼的金属元素是___________，形成化合物种类最多的元素是_________（填写元素名称）。

（3）表中能形成两性氢氧化物的元素是___________，分别写出该元素的氢氧化物与⑥、⑨最高价氧化物的水化物反应的化学方程式：__________________；
__________________。

（4）证明元素⑥、⑦非金属性强弱，用一个化学方程式表示：
_________________________。

21．有A、B、C、D 4种短周期元素，它们的元素原子序数依次增大，由B、C、D形成的离子具有相同的电子层结构。

B原子的最外层电子数是次外层的三倍，C、D单质都能跟水剧烈反应，1 mol D单质跟水反应产生11.2 L(标准状况)A气体，此时D转化为具有氖原子核外电子层结构的离子。

试填写:
（1）用电子式表示A和C形成化合物的过程______________。

（2）C原子的结构示意图_______________，写出A、B两元素按1：1原子个数比形成化合物的电子式_______________。

（3）这4种元素的原子半径由大到小的顺序为_______________。

（用元素符号表示）（4）写出C单质与水反应的化学反应方程式__________________________；。

（5）写出D单质与水反应的离子方程式__________________________，
四、原理综合题
22．燃料电池将是21世纪获得电能的重要途径。

近几年开发的丁烷燃料电池是采用铂作电极催化剂，电池中的质子交换膜只允许质子和水分子通过。

其工作原理的示意图如下：
请回答下列问题：
（1）Pt(b)电极是电池的________极，电极反应式为_____________________________；Pt(a)电极发生________反应(填“氧化”或“还原”)，电极反应式为____________。

（2）若电解质溶液改为KOH溶液，Pt(b)电极的电极反应式为_____________；Pt(a)电极的电极反应式为
_____________________________________________________________。

（3）如果该电池工作时电路中通过1.2 mol电子，则消耗掉O2在标准状况下的体积为________L。

参考答案
1．A
【解析】试题分析：A、中子不带电，故四中子不显电性，故正确；B、该微粒的质量数为4，故错误；C、根据微粒中的质子数确定位置，故不能和氢元素在同一位置，故错误；D、与普通中子不是同位素的关系，故错误。

考点：核素，同位素
2．B
【解析】
试题分析：焓变等于反应产物的总能量减生成物的总能量，所以该反应应该为吸热反应，A．酸碱中和反应是放热反应，A错误；B. 石灰石高温分解，属于分解反应是吸热反应，B正确；C．活泼金属和酸的置换反应是放热反应，C错误；D．氧化钙和水反应生成氢氧化钙，属于化合反应是放热反应，D错误，答案选B。

考点：考查放热反应与吸热反应
3．B
【解析】
试题分析：根据在同一反应中，不同物质表示的化学反应速率之比等于化学计量系数之比，华为同一物质后进行比较，A．v（A）＝0.5 mol·L－1·S－1，转化为物质B表示的化学反应速率v（B）＝0.25 mol·L－1·S－1；B. v（B）＝0.3 mol·L－1·S－1；C．v（C）＝0.8 mol·L －1·S－1，转化为物质B表示的化学反应速率v（B）＝0.267 mol·L－1·S－1；D．v（D）＝1 mol·L －1·S－1，转化为物质B表示的化学反应速率v（B）＝0.25 mol·L－1·S－1；经比较v（B）＝0.3 mol·L－1·S－1最大，答案选B。

考点：考查化学反应速率的比较
4．C
【详解】
A．使用正催化剂可以增大反应速率，A正确；
B．升高温度可以增大反应速率，B正确；
C．该反应是可逆反应，任何条件下都无法使得转化率达到100%，C错误；
D．增大反应物的浓度可以增大反应速率，D正确；
故合理选项为C。

5．A
【解析】试题分析：A．硫酸氢钠溶于水的电离方程式为NaHSO4=Na++H++SO42-，所以硫酸氢钠溶于水的过程中既有离子键被破坏又有共价键被破坏，故A正确；B．单原子分子不存在共价键，如He等，故B错误；C．HF分子间含有氢键，沸点较高，与共价键无关，故C 错误；D．不同元素组成的多原子分子里可能存在非极性键，如H2O2等，故D错误；故选A。

考点：考查化学键，把握化学键的形成及判断的一般规律为解答的关键。

6．C
【解析】试题分析：①同一主族元素非金属性从上到下逐渐减弱，非金属性：Cl>Br>I，所以酸性：HClO4>HBrO4>HIO4 ，①正确；②单质氧化性越强，阴离子的还原性越弱，离子还原性：S2->I->Br ->Cl-，②错误；③分子间作用越大，分子晶体的沸点越高，HF分子间存在氢键沸点最高，分子结构相似的分子中分子的相对质量越大，沸点越大，所以沸点：HF>HI ＞HBr＞HCl，③错误；④同一周期从左到右金属性逐渐减弱，同一主族从上到下，金属性逐渐增强，所以金属性：K>Na>Mg>Al，④正确；⑤单质的非金属性越大，气态氢化物越稳定，非金属性:F>Cl>S,气态氢化物稳定性：HF＞HCl＞H2S，⑤正确；⑥电子层数越多，离子半径越大，电子层数相同时，核电荷越多，半径越小，半径：Na+< O2-<Na<Cl, ⑥错误，正确的有①④⑤，答案选C。

考点：考查元素周期律
7．A
【详解】
测知以Z浓度变化表示的平均反应速率为0.01mol/(L·min)，则生成Z是
0.01mol/(L·min)×2L×5min＝0.1mol。

又因为5min末生成0.2molW，因此由在可逆反应中物质的量的变化量之比等于化学计量数之比可解得n=1，故答案选A。

8．B
【详解】
A．充放电的化学反应一定有电子转移，所以必须是氧化还原反应，A正确；
B．放电充电电池属于二次电池，但是并不是可以无限次数地反复充电放电，充电电池的使用有一定年限，B错误；
C．充电时，阴极、阳极反应式是放电时负极、正极反应式的逆反应，所以充电是使放电时的氧化还原反应逆向进行，C正确；
D．如果电器较长时间不再使用，最好将电池取出并放置在低温、干燥的地方，否则即使用
电器关掉，系统也会使电池有一个低电流输出，会缩短电池的使用寿命，D正确；
答案选B。

9．C
【解析】
试题分析：A．主族元素出O、F之外，元素的最高化合价等于其最高正化合价，A错误；B. 多电子原子中离核越近的区域内运动的电子能量越低，B错误；C．P、S、Cl的非金属性逐渐增强，所以得电子能力和最高价氧化物对应的水化物的酸性依次增强，C正确；D．过渡元素是位于ⅢB族到第ⅠB族的元素属于过渡元素，D错误，答案选C。

考点：考查元素周期表和元素周期律
10．C
【分析】
根据阴离子核外电子数=质子数+所带电荷数计算元素R的质子数，由中子数=质量数-质子数计算R n一含有的中子数，再根据n=m/M计算WgR n一的物质的量，结合R n一含有的中子数，进而计算含有的中子的物质的量。

【详解】
R n一的核外电子数为x，所以质子数为x-n，元素R的质量数为A，所以中子数为(A－x+n)，
所以WgR n一所含中子的物质的量为
Wg
Ag/mol
×(A－x+n)=
W
A
(A－x+n)mol，故答案选C。

11．D
【解析】试题分析：根据元素的原子半径和主要化合价可以推出L为Mg元素，M为Al元素，Q为S元素，R为Be元素，T为O元素，A．Al在常温下被浓硫酸钝化，所以Mg、Al在相同条件下与相同浓度稀盐酸反应的反应速率为L＞M，A正确；B. Al2O3属于两性氧化物，B正确；C．Q是S元素，C正确；D．Mg2+和S2-最外层电子数相同，核外电子数硫离子大于镁离子，D错误，答案选D。

考点：考查元素周期律
12．C
【解析】
试题分析：A．中和热是指在稀溶液中强酸和强碱反应生成1mol水释放的热量，A错误；B. 化学键的断裂和形成必然会吸收和放出热量，所以化学键的变化必然会引起能量的变化，能量变化不一定会引起化学变化，物理变化也会引起能量的变化，B错误；C．热化学方程式
中，各物质前的化学计量数不是表示分子个数，而是表示物质的量，所以可以是分数和整数，C正确；D．焓变等于生成物的总能量键反应物的总能量，反应物所具有的总能量低于生成物所具有的总能量，焓变大于零，则发生的反应是吸热反应，D错误，答案选C。

考点：考查化学反应中的能量变化
13．B
【分析】
烷烃熔沸点随着物质的相对分子质量的增大而增大，但在烷烃的同分异构体中，物质分子中支链越多的烷烃其熔沸点越低，据此分析解答。

【详解】
烷烃的熔沸点随着物质的相对分子质量的增大而增大，但烷烃的同分异构体中，支链越多的烷烃其熔沸点越低。

①正丁烷分子式是C4H10；②异丁烷分子式是C4H10，③丙烷分子式是C3H8，④辛烷分子式是C8H18；⑤乙烷分子式是C2H6。

分子中含有的碳原子数越少，物质的相对分子质量越小，物质的熔沸点就越低。

对于相对分子质量相同的同分异构体正丁烷和异丁烷来说，由于异丁烷分子中含有支链，所以沸点①>②；故①正丁烷②异丁烷③丙烷④辛烷⑤乙烷的相对分子量逐渐减少，所以这几种物质熔沸点高低顺序是④①②③⑤，故合理选项是B。

【点睛】
本题考查烷烃熔沸点高低判断，明确烷烃中熔沸点高低与相对分子质量关系是解本题关键，注意同分异构体熔沸点高低判断方法。

14．A
【解析】
试题分析：有两种气态烷烃的混合物，在标准状况下其密度为1.16g/L,则该混合烃的平均摩尔质量为1.16g/L×22.4L/mol=26g/mol，那么其中一种烃的摩尔质量一定小于26g/mol，这种烃一定是烷烃，即该气态混合烃中一定有甲烷，答案选A。

考点：考查摩尔质量和混合物的判断
15．B
【详解】
A．原电池的正极材料必须能够导电，但不要求是金属，A不正确；
B．原电池是利用化学反应实现化学能向电能转化的装置，B正确；
C．原电池工作时，正极上得电子发生还原反应，负极上失电子发生氧化反应，C不正确；
D．锌片上有6.5g锌溶解，则线路中通过电子
6.5g
2
65g/mol
=0.2mol，则正极有2g氢气生成，
D不正确；
故选B。

16．B
【解析】试题分析：四种短周期元素在周期表中的位置如图，其中只有M为金属元素，M 是Al元素，X是Si元素，Y是N元素，Z是O元素，A．电子层数越多原子半径越大，从图中可以看出M的电子层数大于Z，M的原子半径大于Z，A正确；B. Y的非金属性比X 的强，所以Y的最高价氧化物对应水化物的酸性比X强，B错误；C．Z的非金属性比X
的强，所以最简单气态氢化物的热稳定性Z强于X，C正确；D．Z是O元素，位于元素周期表中第2周期、第ⅥA族，D正确，答案选B。

考点：考查元素周期表和元素周期律
17．
Ⅰ、A、③； B、④⑥；C、①； D、②⑦；
Ⅱ、（1） C14H30；（2）C10H22；（3）C5H12；（4）C14H30；
Ⅲ、， 109。

28,，5，CCl4， CHBr3＋Br2＝＝CBr4＋HBr
【解析】
试题分析：Ⅰ、下列各组物质：①O2和O3②H2、D2、T2③12C和14C ④CH3CH2CH2CH3和(CH3)2CHCH3⑤癸烷和十六烷⑥CH3(CH2)5CH3和CH3CH2CH2CH(CH3)C2H5 (在横线上填相应的序号)
，A、同位素是质子数相同中子数不同的一类元素，互为同位素的是③12C和14C ； B、同分异构体是分子式相同，结构式不同的物质称为同分异构体，互为同分异构体的是④⑥；C、同种元素组成的不同单质互为同素异形体，互为同素异形体的是①； D、同一种物质的是②⑦，答案为：A、③；B、④⑥；C、①； D、②⑦；Ⅱ.（1）根据烷烃的通式C n H2n+2可知，含有30个H原子的烷烃为C14H30，答案为：C14H30；（2）某烷烃为C n H2n+2，其相对分子质量为14n+2=142，解得n=10，该烷烃的分子式为C10H22，答案为：C10H22；（3）烷烃A在同温同压下蒸气的密度是H2的36倍，该烷烃的相对分子质量为72，设A的分子式为为C n H2n+2，其相对分子质量为14n+2=72，解得n=5，该烷烃的分子式为C5H12，
答案为：C5H12；（4）1L烷烃D的蒸气完全燃烧时,生成同温同压下15L水蒸气，那么该烃中的氢原子的物质的量与烃的物质的量之比为15×2:1，那么该烃中的H原子数目为30个，所以烷烃的通式C n H2n+2可知，含有30个H原子的烷烃为C14H30，答案为：C14H30；Ⅲ.CH4的电
子式为，碳氢键之间的键角为109。

28,，甲烷和氯气在光照下发生取代反应，生成物有一氯甲烷、二氯甲烷、氯仿、四氯化碳和氯化氢共五种，其中CCl5可用作灭火剂，三溴甲烷和Br2发生取代反应生成四溴化碳，方程式为：CHBr3＋Br2＝＝CBr4＋HBr，答案为：
， 109。

28,，5，CCl4， CHBr3＋Br2＝＝CBr4＋HBr。

考点：考查同位素、同素异形体、电子式、分子式
18．（1）65%；（2）b；0.0015mol·L-1·s-1；（3）bc。

【解析】
试题分析：（1）从表中可以看出，开始时n(NO)=0.020mol，5s时n(NO)=0.007mol，转化NO 的物质的量为0.013mol，转化率为0.013mol/0.020mol×100%=65%，答案为：65%；（2）根据表中信息可以看出c表示的是NO，d表示O2，转化0.013molNO生成0.013molNO2，所以图上的b才表示NO2，0～2 s内该反应的平均速率用NO表示v（NO）=[（0.020mol-0.008mol）÷2L]/2s=0.003mol·L-1·s-1，化学反应速率之比等于化学计量系数之比，所以用O2表示0～2 s内该反应的平均速率v=0.0015mol·L-1·s-1，答案为：b；0.0015mol·L-1·s-1；（3）可逆反应达到平衡状态正反应速率等于逆反应速率，各物质的量不变，能说明该反应已达到平衡状态的是： a．v(NO2)=2v (O2），化学反应中任何时候都有化学反应速率之比等于化学计量系数之比，所以a不能说明化学反应达到平衡，a错误； b．容器内压强保持不变，
2NO(g)+O2(g）=2NO2(g)是一个气体体积减小的反应，容器内压强不变说明各物质的量不变，化学反应达到平衡，b正确； c．v逆(NO)=2v正(O2），说明正反应速率等于逆反应速率，化学反应达到平衡，c正确； d．容器内密度保持不变，由于气体体积始终不变，气体的质量不变，所以容器内密度始终不变，d错误，答案为：bc。

考点：考查化学平衡的计算
19．（1）>；（2） N2(g)＋O2(g)=2NO(g) ΔH＝＋183 kJ·mol－1
【解析】
试题分析：（1）从图上可以看出T2温度时先达到平衡，所以T2>T1，T1时N2的体积分数高于T2，说明温度升高化学平衡正向移动，正反应为吸热反应，答案为：>；（2）根据能量变化
图可以看出1mol氮气分解为2molN原子吸热945kJ，1molO2分解为2O原子吸热498kJ，2molN 原子和2molO原子形成2molNO放热2×630kJ，所以氮气和氧气生成2molNO吸热183kJ，反应的热化学方程式为：N2(g)＋O2(g)=2NO(g) ΔH＝＋183 kJ·mol－1，答案为：N2(g)＋
O2(g)=2NO(g) ΔH＝＋183 kJ·mol－1.
考点：考查化学反应中的能量变化
20．（1）Si、Ar ；
（2）钾，碳；
（3）Al，2Al(OH)3 + 3H2SO4=Al2(SO4)3 + 6H2O，Al(OH)3 + KOH=KAlO2 +2H2O；
（4）Cl2+Na2S==2NaCl+S↓.
【解析】
试题分析：( 1)⑤号元素位于元素周期表中第三周期第ⅣA族是Si元素，⑧号元素是Ar元素，⑤和⑧的元素符号是Si和Ar，答案为：Si、Ar；（2）表中最活跃的金属元素是⑨号元素，⑨号元素是K元素，形成化合物最多的元素是C元素，答案为：钾，碳；（3）在表中的元素中可以形成两性氢氧化物的元素是Al元素，⑥号元素是S元素，最高价氧化物对应水化物是硫酸，氢氧化铝和硫酸反应的化学方程式为2Al(OH)3 + 3H2SO4=Al2(SO4)3 + 6H2O，氢氧化铝和氢氧化钾反应的化学方程式为：Al(OH)3 + KOH=KAlO2 +2H2O，答案为：Al，2Al(OH)3 + 3H2SO4=Al2(SO4)3 + 6H2O，Al(OH)3 + KOH=KAlO2 +2H2O；（4）硫元素和氯元素非金属性强弱的比较可以通过置换反应比较，将氯气通入硫化钠中如果可以生成S，说明非金属性Cl2>S，答案为：Cl2+Na2S==2NaCl+S↓.
考点：考查元素周期表和元素周期律
21．（1）；
（2），；
（3）Na>O>F> H ；
（4）2F2+2H2O=4HF+O2；
（5）2Na+2H2O═2Na++2OH-+H2↑
【解析】
试题分析：有A、B、C、D 4种短周期元素，它们的元素原子序数依次增大，由B、C、D 形成的离子具有相同的电子层结构。

B原子的最外层电子数是次外层的三倍，说明B只有
两个电子层，最外层电子数为6，B是O元素，C、D单质都能跟水剧烈反应，C是F元素，1 mol D单质跟水反应产生11.2 L(标准状况)A气体，此时D转化为具有氖原子核外电子层结构的离子，D是Na元素，A是H元素，（1）HF是共价化合物，形成过程为：
，答案为：；（2）F原子的原子结构示意图为：，H元素和O元素按原子个数比为1:1形成的化合物是H2O2，电子式为：，答案为：，；（3）（3）电子层数
越多原子半径越大，电子层数相同时核电荷越多原子半径约小，所以H、O、F、Na这4种元素的原子半径由大到小的顺序为：Na>O>F> H，答案为：Na>O>F> H；（4）F2和水反应生成HF和O2，反应的化学方程式为：2F2+2H2O=4HF+O2，答案为：2F2+2H2O=4HF+O2；（5）钠与水反应生成氢氧化钠和氢气，反应的离子方程式为：2Na+2H2O═2Na++2OH-+H2↑，答案为：2Na+2H2O═2Na++2OH-+H2↑。

考点：考查元素推断和元素周期律
22．正O2+4e-+4H+═2H2O 氧化CH4-8e-+2H2O═CO2+8H+O2＋2H2O＋4e－==4OH－C4H10＋34OH－－26e－====4CO32－＋22H2O 6.72
【详解】
(1)燃料电池中通氧气的一极发生还原反应为电池的正极，图上可以看出是酸性燃料电池，电极反应是为O2+4e-+4H+═2H2O，加燃料的一极发生氧化反应，为电池的负极，电极反应式为：CH4-8e-+2H2O═CO2+8H+，答案为：正，O2+4e-+4H+═2H2O；氧化，
CH4-8e-+2H2O═CO2+8H+；
(2)电解质溶液改为KOH溶液，Pt(b)电极的电极反应式为O2＋2H2O＋4e－==4OH－，Pt(a)电极的电极反应式为：C4H10＋34OH－－26e－====4CO32－＋22H2O，答案为：O2＋2H2O＋4e－==4OH－，C4H10＋34OH－－26e－====4CO32－＋22H2O ；
(3)每反应掉1mol氧气，转移4mol电子，所以转移1.2mol电子，反应了的氧气的物质的量为0.3mol，标准状况下的体积为6.72L，答案为：6.72L。