题目内容

2.W、X、Y、Z、M、G六种元素分属三个短周期,且原子序数依次增大.W、Z同主族,可形成离子化合物ZW;Y、M同主族,可形成MY2、MY3两种分子;X的气态氢化物水溶液呈碱性.请回答下列问题:
(1)W、Y、Z、M形成的简单离子的半径大小顺序是S2->O2->Na+>H+(用化学符号表示).
(2)Y与M的氢化物中,热稳定性更好的是H2O(填化学式),原因是O的非金属性大于S.
(3)Z2Y2和水反应时破坏的化学键有共价键、离子键.
(4)最近意大利罗马大学的Funvio Cacace等人获得了极具理论研究意义的X4分子.X4分子结构如图所示,已知断裂lmolX-X吸收167kJ热量,生成1mo1X2放出942kJ热量.根据以上信息和数据,下列说法正确的是C.
A.X4沸点比P4(白磷)低,属于原子晶体   
B.lmol X4气体转变为X2吸收882kJ热量
C.X4与X2互为同素异形体
(5)已知X2W4可作为新型燃料电池的燃料,在氧气中燃烧生成氮气和水,请利用X2W4、氧气与KOH溶液组成碱性燃料电池,写出该电池负极的电极反应式N2H4-4e-+4OH-═N2↑+4H2O.

分析 W、X、Y、Z、M、G六种元素分属三个短周期,原子序数依次增大,则W应为H元素,X元素的气态氢化物水溶液呈碱性,则X为N元素;Y、M同主族,可形成MY2、MY3两种分子,则M为S元素、Y为O元素,W、Z同主族,可形成离子化合物ZW,Z的原子序数小于S,应为Na元素,G原子序数大于S原子序数,则G为Cl元素,以此解答该题.

解答 解:W、X、Y、Z、M、G六种元素分属三个短周期,原子序数依次增大,则W应为H元素,X元素的气态氢化物水溶液呈碱性,则X为N元素;Y、M同主族,可形成MY2、MY3两种分子,则M为S元素、Y为O元素,W、Z同主族,可形成离子化合物ZW,Z的原子序数小于S,应为Na元素,G原子序数大于S原子序数,则G为Cl元素,
(1)离子核外电子层数越多,离子半径越大,核外电子排布相同的离子,核电荷数越大离子半径越小,应为S2->O2->Na+>H+
故答案为:S2->O2->Na+>H+
(2)非金属性O>S,非金属性越强,对应的氢化物的稳定性越强,故答案为:H2O;O的非金属性大于S;
(3)Na2O2和水反应生成氢氧化钠和氧气,反应破坏共价键、离子键,故答案为:共价键、离子键;
(4)A.X4沸点比P4(白磷)低,属于分子晶体,故A错误;
B.1molN4气体中含有6molN-N键,可生成2molN2,形成2molN≡N键,则1moN4气体转变为N2化学键断裂断裂吸收的热量为6×167KJ=1002KJ,形成化学键放出的热量为2×942kJ=1884KJ,所以反应放热,放出的热量为1884KJ-1002KJ=882KJ,故B错误;
C.X4与X2都由同种元素构成的不同单质,为同素异形体,故C正确.
故答案为:C;
(5)肼-空气燃料电池是一种碱性燃料电池工作时,负极上肼失电子发生氧化反应,电极反应式为N2H4-4e-+4OH-═N2↑+4H2O,正极上发生得电子的还原反应,即2H2O+O2+4e-═4OH-,故答案为:N2H4-4e-+4OH-═N2↑+4H2O.

点评 本题考查结构性质位置关系应用,为高频考点,涉及半径比较、元素周期律、原电池、元素化合物推断等,推断元素是解题关键,注意对基础知识的理解掌握,难度中等.

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