题目内容
【题目】A、B、C、D、E、F、G均为短周期元素,原子序数依次递增。A元素原子核内只有一个质子,B元素原子最外层电子数是次外层电子数的2倍,D是地壳中含量最多的元素,E是短周期中金属性最强的元素,F与G位置相邻,G是同周期元素中原子半径最小的主族元素。回答下列问题:
(1)C在元素周期表中的位置为______,G的原子结构示意图为______。
(2)D与E按原子个数比1:1形成化合物甲,其电子式为______,所含化学键类型为______,向甲中滴加足量水时发生反应的化学方程式为______。
(3)E、F、G三种元素所形成的简单离子,半径由大到小的顺序为______(用离子符号表示)。
(4)用BA4、D2和EDA的水溶液组成燃料电池,电极材料为多孔惰性金属电极,在a极通入BA4气体,b极通入D2气体,则a极是该电池的______极,正极的电极反应式为______。
【答案】第二周期第ⅤA族 离子键和非极性共价键(或离子键和共价键) 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑ S2->Cl->Na+ 负 O2+2H2O+4e-=4OH-
【解析】
A、B、C、D、E、F、G均为短周期元素,原子序数依次递增。A元素原子核内只有一个质子,则A为H元素;B元素原子核外最外层电子数是次外层电子数的2倍,则B有2个电子层,最外层有4个电子,则B为C元素;D元素是地壳中含量最多的元素,则D为O元素;C原子序数介于碳、氧之间,故C为N元素;E元素是短周期元素中金属性最强的元素,则E为Na;F与G的位置相邻,G是同周期元素中原子半径最小的元素,则F为S元素、G为Cl元素,综上,A为H元素,B为C元素,C为N元素,D为O元素,E为Na,F为S元素,G为Cl元素,据此解答。
(1)C是氮元素,原子有2个电子层,最外层电子数为5,在元素周期表中的位置:第二周期第VA族,G为Cl元素,原子结构示意图是;
故答案为:第二周期第VA族;;
(2)D与E按原子个数比1:1形成化合物甲为Na2O2,其电子式为,所含化学键类型为:离子键和非极性共价键(或离子键和共价键);向过氧化钠中滴加足量水时发生反应的化学方程式是:2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑;
故答案为:;离子键和非极性共价键(或离子键和共价键);2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑;
(3) E、F、G三种元素所形成的简单离子分别为钠离子、硫离子和氯离子,其中硫离子和氯离子电子层结构相同,核电荷数越大离子半径越小,则硫离子半径大于氯离子半径且大于钾离子半径,钾和钠均位于ⅠA,离子电子层越多离子半径越大,则离子半径由大到小的顺序为:S2->Cl->Na+;
故答案为:S2->Cl->Na+;
(4)用CH4、O2和NaOH的水溶液组成燃料电池,电极材料为多孔惰性金属电极,在a极通入CH4气体,b极通入O2气体,甲烷发生氧化反应,则a极是该电池的负极,b为正极,氧气在正极获得电子,碱性条件下生成氢氧根离子,正极的电极反应式为:O2+2H2O+4e-=4OH-;
故答案为:负;O2+2H2O+4e-=4OH-。
【题目】锰锌铁氧体是应用广泛的高性能磁性材料。现以akg废旧碱性锌锰电池为原料(含锰元素的物质:MnO2占b%,MnOOH占c%)制备锰锌铁氧体,主要流程如下:
(1)酸浸废电池时,被溶解生成Zn2+的物质有______,SO2的作用是_____(填字母编号)。
A.漂白剂 | B.沉淀剂 | C.氧化剂 | D.还原剂 |
(2)除汞是以氮气为载体吹入滤液带出汞蒸汽,经KMnO4溶液吸收而实现的。如图是KMnO4溶液处于不同pH时对应的单位时间Hg去除率变化图,图中物质为Hg与MnO4-在该pH范围反应的主要产物。
①pH<6时反应的离子方程式为___________。
②汞的去除速率随pH变化的规律是_________。
(3)锌锰干电池中MnO2可以用碳酸锰在空气中煅烧制得。
已知25℃,101 kPa时:2MnO(s)+O2(g)=2MnO2(s) H=-272.0 kJ/mol
MnCO3(s)=MnO(s)+CO2(g) H=+116.6 kJ/mol
碳酸锰在空气中煅烧反应生成MnO2的热化学方程式是_______________。
(4)x=0.2的锰锌铁氧体具有较高的饱和磁场强度,该锰锌铁氧体的组成用氧化物形式(最简整数比)表示为____________。若制得这种锰锌铁氧体的质量为100 kg,在制取过程中不考虑损耗,需补充硫酸锰晶体(MnSO4·H2O)_________kg。(只列出计算式)