Question

有原子序數依次增大的A、B、C、D、E、F六種短周期元素；A元素的原子半徑是所有元素中原子最小的；C元素的最高價氧化物對應水化物與其氫化物能生成鹽M；E與A同主族，且與E同周期；F元素原子的最外層電子數比次外層電子數少2；A、B、C、E、F這五種元素，每-種與D元素都能形成原子個數比不相同的若干種化合物．請回答：
（1）D元素在周期表中的位置為______．
（2）可以比較D和F得電子能力強弱的是______（填寫編號）．
a．比較這兩種元素原子半徑的大小
b．二者形成的化合物中，D元素的原子顯負價
c．比較這兩種元素的氣態氫化物的穩定性
（3）鹽M中含有的化學鍵類型有______；并寫出其中陽離子的電子式______．
（4）已知1mol E與水反應放出283.5kJ的熱量，試寫出E與水反應的熱化學反應方程式______．
（5）固體氧化物燃料電池（SOFC）以固體氧化物作為電解質．其工作原理如圖所示．

①固體氧化物中的O^2-向______（填“正”或“負”）極移動．
②電極b為電池______極，其電極反應式為______．
③若A₂作為燃料氣，則接觸面上發生的反應為______．
④若B₂A₄作為燃料氣，則接觸面上發生的反應為______．

Answer 1

【答案】分析：有原子序數依次增大的A、B、C、D、E、F六種短周期元素，A元素的原子半徑是所有元素中原子最小的，所以A為H元素；C元素的最高價氧化物對應水化物與其氫化物能生成鹽M，則C是N元素；E與A同主族，且與E同周期，E的原子序數大于C，所以E為Na元素；F元素原子的最外層電子數比次外層電子數少2，則F為S元素；A、B、C、E、F這五種元素，每-種與D元素都能形成原子個數比不相同的若干種化合物，則D為O元素，B為C元素．
解答：解：有原子序數依次增大的A、B、C、D、E、F六種短周期元素，A元素的原子半徑是所有元素中原子最小的，所以A為H元素；C元素的最高價氧化物對應水化物與其氫化物能生成鹽M，則C是N元素；E與A同主族，且與E同周期，E的原子序數大于C，所以E為Na元素；F元素原子的最外層電子數比次外層電子數少2，則F為S元素；A、B、C、E、F這五種元素，每-種與D元素都能形成原子個數比不相同的若干種化合物，則D為O元素，B為C元素，
（1）通過以上分析知，D是O元素，O元素位于第二周期第VIA族，故答案為：第二周期第VIA族；
（2）比較D和F得電子能力強弱實際上就是比較兩種元素的非金屬性強弱，比較非金屬性強弱的方法有：比較與氫氣化合的難易程度、比較氫化物的穩定性、比較兩種元素形成的化合物中的化合價、電負性等，故選bc；
（3）硝酸銨中 銨根離子和硝酸根離子之間存在離子鍵，銨根離子中氮原子和氫原子、硝酸根離子中氮原子和氧原子之間都存在共價鍵，銨根離子的電子式為：，故答案為：離子鍵、共價鍵；；
（4）1molNa與水反應放出283.5kJ的熱量，則2molNa與水反應放出567kJ熱量，所以其熱化學反應方程式為
2Na（s）+2H₂O（l）=H₂（g）↑+2NaOH（aq）△H=-567kJ/mol，
故答案為：2Na（s）+2H₂O（l）=H₂（g）↑+2NaOH（aq）△H=-567kJ/mol；
（5）①原電池放電時陰離子向負極移動，所以O^2-向負極移動，故答案為：負；
②燃料電池中，正極上投放氧化劑，所以b電極是正極，正極上氧氣得電子生成氧離子，所以電極反應式為O₂+4e^-=2O^2-，故答案為：O₂+4e^-=2O^2-；
③如果氫氣為燃料，則該電極上氫氣失電子和氧離子反應生成水，則電極反應式為H₂+O^2--2e^-=H₂O，故答案為：H₂+O^2--2e^-=H₂O；
④如果C₂H₄作為燃料氣，該電極上燃料失電子和氧離子反應生成二氧化碳和水，所以電極反應式為C₂H₄+6O₂^--12e^-=2CO₂+2H₂O，
故答案為：C₂H₄+6O₂^--12e^-=2CO₂+2H₂O．
點評：本題考查原子結構與元素周期律的關系，題目難度中等，正確推斷元素的種類為解答該題的關鍵，注意電極反應式的書寫，為學習難點．