有原子序數(shù)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(yīng)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(shù)比次外層電子數(shù)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(shù)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(tài)氫化物的穩(wěn)定性
(3)鹽M中含有的化學(xué)鍵類型有______________________;并寫出其中陽離子的電子式_________________。
(4)已知1molE與水反應(yīng)放出283.5kJ的熱量,試寫出E與水反應(yīng)的熱化學(xué)反應(yīng)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(zhì)。其工作原理如下圖所示。
①固體氧化物中的O2-向_________(填“正”或“負”)極移動。
②電極b為電池_________極,其電極反應(yīng)式為______________________________。
③若作為燃料氣,則接觸面上發(fā)生的反應(yīng)為______________________________。
④若作為燃料氣,則接觸面上發(fā)生的反應(yīng)為________________________________。
(1)第二周期第ⅥA族(1分)
(2)bc(1分)
(3)離子鍵、共價鍵;(各1分)
(4)2Na+2H2O=2NaOH+H2 △H=―567kJ·mol―1(2分)
(5)①負(1分)②正(1分)O2+4 e―=4O2― (2分)
③H2+O2――2 e―=2H2O(2分)④C2H4+6O2――12 e―=2CO2+2H2O(2分)
【解析】
試題分析:有原子序數(shù)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(yīng)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(shù)大于C,所以E為Na元素;F元素原子的最外層電子數(shù)比次外層電子數(shù)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(shù)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,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(wěn)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:,答案為:離子鍵、共價鍵;;
(4)1molNa與水反應(yīng)放出283.5kJ的熱量,則2molNa與水反應(yīng)放出567kJ熱量,所以其熱化學(xué)反應(yīng)方程式為
2Na(s)+2H2O(l)=H2(g)↑+2NaOH(aq)△H=-567kJ·mol-1,
答案為:2Na(s)+2H2O(l)=H2(g)↑+2NaOH(aq)△H=-567kJ·mol-1;
(5)①原電池放電時陰離子向負極移動,所以O(shè)2-向負極移動,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(yīng)式為O2+4e-=2O2-,故答案為:O2+4e-=2O2-;
③如果氫氣為燃料,則該電極上氫氣失電子和氧離子反應(yīng)生成水,則電極反應(yīng)式為H2+O2--2e-=H2O,答案為:H2+O2--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(yīng)生成二氧化碳和水,所以電極反應(yīng)式為C2H4+6O2--12e-=2CO2+2H2O,
答案為:C2H4+6O2--12e-=2CO2+2H2O.
考點:位置結(jié)構(gòu)性質(zhì)的相互關(guān)系應(yīng)用;化學(xué)電源新型電池
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科目:高中化學(xué) 來源:2010年河北省正定中學(xué)高三下學(xué)期第二次考試(理綜)化學(xué)部分 題型:填空題
(14分)有原子序數(shù)依次增大的五種主族元素X、Y、Z、W、R,已知:①X與Z,Y、R與W分別同族;②X、Z、W分別與Y都可組成兩種中學(xué)常見的化合物;③Y的陰離子與Z的陽離子的核外電子排布相同。根據(jù)以上敘述回答問題:
(1)R單質(zhì)可用作半導(dǎo)體材料,寫出該元素名稱 它與Y元素原子序數(shù)差為_____
(2)用電子式表示化合物X2W的形成過程__________________________________。
(3)寫出2種均由X、Y、Z、W 4種元素所組成的化合物在水溶液中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式_________________。Z、X、W三種元素組成的鹽溶于水呈堿性,溶液中離子濃度大小順序為:______________________________。
(4)X、Y兩元素的單質(zhì)已被應(yīng)用于宇宙飛船的燃料電池,其結(jié)構(gòu)如圖所示。兩個電極均由多孔性碳構(gòu)成,通入的兩種單質(zhì)由孔隙逸出在電極表面放電。b電極上的電極反應(yīng)式為_______。
(5)請寫出Z元素單質(zhì)的一種用途_______。
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