Question

短周期元素A、B、C、D、E原子序數(shù)依次增大，A原子為半徑最小的原子，A、E同主族，C原子最外層電子數(shù)與A、B原子最外層電子數(shù)之和相等，D原子和B原子最外層電子數(shù)的和為C原子最外層電子數(shù)的2倍，D原子的最外層電子數(shù)為電子層數(shù)的3倍．
（1）E的一種氧化物能與水反應(yīng)生成D的單質(zhì)，寫(xiě)出該反應(yīng)的離子方程式

 

；標(biāo)況下，若生成5.6LD單質(zhì)，該反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為

 

；
（2）C₂A₄ 可作為火箭推進(jìn)器中的強(qiáng)還原劑，寫(xiě)出它的結(jié)構(gòu)式

 

，C₂A₄ 和強(qiáng)氧化劑液態(tài)雙氧水混合反應(yīng)時(shí)，即產(chǎn)生大量C單質(zhì)和水蒸氣，并放出大量的熱，已知0.4molC₂A₄（液態(tài)）與足量的液態(tài)雙氧水反應(yīng)，生成C單質(zhì)和水蒸氣，并放出256.65KJ的熱量．該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為

 

；
又已知H₂O（l）=H₂O（g）；△H=+44kJ?mol^-1．則16g液態(tài)C₂A₄與液態(tài)雙氧水反應(yīng)生成液態(tài)水時(shí)放出的熱量是

 

KJ．
（3）B的一種10電子氫化物可用于燃料電池，當(dāng)電解質(zhì)溶液為KOH溶液，其電極反應(yīng)式分別為：負(fù)極

 

，正極

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：位置結(jié)構(gòu)性質(zhì)的相互關(guān)系應(yīng)用

專(zhuān)題：元素周期律與元素周期表專(zhuān)題

分析：短周期元素A、B、C、D、E原子序數(shù)依次增大，A原子為半徑最小的原子，則A為氫元素，A、E同主族，則E為鈉元素，D原子的最外層電子數(shù)為電子層數(shù)的3倍，則D為氧元素，C原子最外層電子數(shù)與A、B原子最外層電子數(shù)之和相等，D原子和B原子最外層電子數(shù)的和為C原子最外層電子數(shù)的2倍，設(shè)B原子最外層電子數(shù)為x，C原子最外層電子數(shù)為y，則有y=1+x且6+x=2y，所以x=4，y=5，所以B為碳元素，C為氮元素，據(jù)此答題．

解答： 解：短周期元素A、B、C、D、E原子序數(shù)依次增大，A原子為半徑最小的原子，則A為氫元素，A、E同主族，則E為鈉元素，D原子的最外層電子數(shù)為電子層數(shù)的3倍，則D為氧元素，C原子最外層電子數(shù)與A、B原子最外層電子數(shù)之和相等，D原子和B原子最外層電子數(shù)的和為C原子最外層電子數(shù)的2倍，設(shè)B原子最外層電子數(shù)為x，C原子最外層電子數(shù)為y，則有y=1+x且6+x=2y，所以x=4，y=5，所以B為碳元素，C為氮元素，
（1）E的一種氧化物能與水反應(yīng)生成氧氣，同E的一種氧化物為過(guò)氧化鈉，該反應(yīng)的離子方程式為2Na₂O₂+2H₂O=4Na⁺+4OH^-+O₂↑，該反應(yīng)中每轉(zhuǎn)移電子數(shù)目為2mol時(shí)，生成1mol氧氣，所以有標(biāo)況下，若生成5.6LO₂，即0.25mol，該反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為0.5N_A，
故答案為：2Na₂O₂+2H₂O=4Na⁺+4OH^-+O₂↑；0.5N_A；
（2）N₂H₄ 的結(jié)構(gòu)式為，已知0.4molN₂H₄（液態(tài)）與足量的液態(tài)雙氧水反應(yīng)，生成C單質(zhì)和水蒸氣，并放出256.65KJ的熱量，則1molN₂H₄反應(yīng)可放出641.63kJ的熱量，所以該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為 N₂H₄（g）+2H₂O₂（l）=N₂（g）+4H₂O（g）△H=-641.63kJ/mol，
①N₂H₄（l）+2H₂O₂（l）═N₂（g）+4H₂O（g）△H=-641.63kJ/mol；
②H₂O（l）=H₂O（g）△H=+44kJ/mol；
由蓋斯定律①-②×4得到N₂H₄（l）+2H₂O₂（l）═N₂（g）+4H₂O（l）△H=-817.63kJ/mol，
而16g液態(tài)肼物質(zhì)的量=

16g

32g?mol-1

=0.5mol，與液態(tài)雙氧水反應(yīng)生成液態(tài)水時(shí)放出的熱量=0.5mol×817.63kJ/mol=408.82kJ，
故答案為：；N₂H₄（g）+2H₂O₂（l）=N₂（g）+4H₂O（g）△H=-641.63kJ/mol；408.82kJ；
（3）B的一種10電子氫化物為甲烷，可用于燃料電池，當(dāng)電解質(zhì)溶液為KOH溶液，其電極反應(yīng)式分別為：負(fù)極CH₄+10OH^--8e^-═CO₃^2-+7H₂O，正極4H₂O+2O₂+8e^-═8OH^-，
故答案為：CH₄+10OH^--8e^-═CO₃^2-+7H₂O；4H₂O+2O₂+8e^-═8OH^-．

點(diǎn)評(píng)：本題主要考查了離子反應(yīng)、電子式、熱化學(xué)方程式、原電池原理等知識(shí)點(diǎn)，綜合性較強(qiáng)，有一定的難度，解題的關(guān)鍵在于根據(jù)原子結(jié)構(gòu)確定元素種類(lèi)．