Question

11．A、B、C、D、E、F、G是核電荷數(shù)依次增大的短周期主族元素，A元素原子的核外電子數(shù)、電子層數(shù)和最外層電子數(shù)均相等，元素B的一種常見單質(zhì)可做惰性電極材料，C、D、G三種元素在周期表中的相對(duì)位置如圖①所示，C、D、F的質(zhì)子數(shù)之和等于E、G的質(zhì)子數(shù)之和．E、F為金屬元素，只有G元素的單質(zhì)能與水反應(yīng)生成兩種酸．甲、乙、M、W、X、Y、Z七種物質(zhì)均由A、C、D三種元素中的一種或幾種組成，其中只有M分子同時(shí)含有三種元素；W為A、C兩元素組成的18電子分子，可作火箭燃料；甲、乙為非金屬單質(zhì)．它們之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖②所示．

C	D
		G

請(qǐng)回答下列問題：
（1）Z的化學(xué)式為NO₂．乙的結(jié)構(gòu)式為N≡N．
（2）B的最高價(jià)氧化物的電子式為．
（3）用電子式表示A元素和E元素形成化合物的過程：．
（4）G的單質(zhì)與水反應(yīng)的離子方程式Cl₂+H₂O?H⁺+Cl^-+HClO．
（5）F的單質(zhì)與E的最高價(jià)氧化物的水化物反應(yīng)的離子方程式為2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑．
（6）W空氣燃料電池是一種堿性燃料電池，電解質(zhì)溶液是20%～30%的KOH溶液．W空氣燃料電池放電時(shí)負(fù)極反應(yīng)式為N₂H₄+4OH^--4e^-=N₂↑+4H₂O．

Answer 1

分析 A、B、C、D、E、F、G是核電荷數(shù)依次增大的短周期主族元素，A元素原子的核外電子數(shù)、電子層數(shù)和最外層電子數(shù)均相等，則A為H元素；元素B的一種常見單質(zhì)可做惰性電極材料，則B為碳元素；由C、D、G三種元素在周期表中的相對(duì)位置，可知C、D處于第二周期，G處于第三周期，只有G元素的單質(zhì)能與水反應(yīng)生成兩種酸，則G為Cl，可推知C為N、D為O、G為Cl，設(shè)F原子序數(shù)為f、E的原子序數(shù)為e，由C、D、F的質(zhì)子數(shù)之和等于E、G的質(zhì)子數(shù)之和，則7+8+f=17+e，整理得f=e+2，E、F為金屬元素，為Na、Mg、Al中的2種，故E為Na、F為Al．
甲、乙、M、W、X、Y、Z七種物質(zhì)均由H、N、O三種元素中的一種或幾種組成，W為H、N兩元素組成的18電子分子，可作火箭燃料，則W為N₂H₄，甲、乙為非金屬單質(zhì)，乙可以與甲連續(xù)發(fā)生反應(yīng)，可推知甲為O₂，乙為N₂，則Y為NO，Z為NO₂，X為H₂O，M為HNO₃，據(jù)此解答．

解答 解：A、B、C、D、E、F、G是核電荷數(shù)依次增大的短周期主族元素，A元素原子的核外電子數(shù)、電子層數(shù)和最外層電子數(shù)均相等，則A為H元素；元素B的一種常見單質(zhì)可做惰性電極材料，則B為碳元素；由C、D、G三種元素在周期表中的相對(duì)位置，可知C、D處于第二周期，G處于第三周期，只有G元素的單質(zhì)能與水反應(yīng)生成兩種酸，則G為Cl，可推知C為N、D為O、G為Cl，設(shè)F原子序數(shù)為f、E的原子序數(shù)為e，由C、D、F的質(zhì)子數(shù)之和等于E、G的質(zhì)子數(shù)之和，則7+8+f=17+e，整理得f=e+2，E、F為金屬元素，為Na、Mg、Al中的2種，故E為Na、F為Al．
甲、乙、M、W、X、Y、Z七種物質(zhì)均由H、N、O三種元素中的一種或幾種組成，W為H、N兩元素組成的18電子分子，可作火箭燃料，則W為N₂H₄，甲、乙為非金屬單質(zhì)，乙可以與甲連續(xù)發(fā)生反應(yīng)，可推知甲為O₂，乙為N₂，則Y為NO，Z為NO₂，X為H₂O，M為HNO₃．
（1）由上述分析可知，Z的化學(xué)式為NO₂，乙為N₂，其結(jié)構(gòu)式為N≡N，
故答案為：NO₂；N≡N；
（2）B為碳元素，最高價(jià)氧化物為CO₂，電子式為，
故答案為：；
（3）A元素和E元素形成化合物為NaH，屬于離子化合物，用電子式表示NaH形成過程為：，
故答案為：；
（4）氯氣與水反應(yīng)生成HCl與HClO，離子方程式為：Cl₂+H₂O?H⁺+Cl^-+HClO，
故答案為：Cl₂+H₂O?H⁺+Cl^-+HClO；
（5）E的最高價(jià)氧化物的水化物為NaOH，鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鈉與氫氣，反應(yīng)的離子方程式為：2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑，
故答案為：2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑；
（6）負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，N₂H₄在負(fù)極失去電子，堿性條件下生成氮?dú)馀c水，負(fù)極電極反應(yīng)式為：N₂H₄+4OH^--4e^-=N₂↑+4H₂O，
故答案為：N₂H₄+4OH^--4e^-=N₂↑+4H₂O．

點(diǎn)評(píng) 本題考查元素化合物的推斷，推斷元素是解題關(guān)鍵，側(cè)重對(duì)化學(xué)用語(yǔ)的考查，是對(duì)學(xué)生綜合能力的考查，難度中等．