Question

15．A、B、C、D、E都是短周期元素，原子半径D＞C＞A＞E＞B，其中A、B处在同一周期，A、C处在同一主族．B的氢化物H₂B是一种最常见的无色液体，C原子最外层上的电子数是D原子最外层电子数的4倍，且D为金属．试回答：
（1）C在元素周期表的第三周期ⅣA族．
（2）在五种元素中，能形成的最简单的液态或气态氢化物的稳定性由大到小的顺序是（用具体的分子式表示）H₂O＞NH₃＞CH₄＞SiH₄．
（3）A与B形成的三原子分子的结构式是O=C=O，B与D形成的原子个数比为1：1的化合物的电子式是．
（4）已知破坏1molH₂分子中的化学键需吸收aKJ热量，破坏1molB₂分子中的化学键需吸收bKJ热量．破坏1molH-B需吸收cKJ热量，则1gH₂在B₂中完全燃烧放出的热量为$\frac{（4c-2a-b）}{4}$kJ．
（5）E的一种氢化物叫肼，其分子中E原子与氢原子个数比为1：2．肼-空气燃料电池是一种环保碱性燃料电池，其电解质溶液是20%-30%的KOH溶液．该燃料电池的正极的电极反应式是O₂+2H₂O+4e^-═4OH^-．

Answer 1

分析 A、B、C、D、E都是短周期元素，原子半径D＞C＞A＞E＞B，其中A、B处在同一周期，A、C处在同一主族，四种元素在周期表中的大致相对位置为：，B的氢化物H₂B是一种最常见的无色液体，则B为O元素；C原子最外层上的电子数是D原子最外层电子数的4倍，且D为金属，则C、D最外层电子数分别为4、1，故A为C元素，C为Si元素，D为Na元素，E的原子半径介于C、O之间，可推知E为N元素，据此解答．

解答 解：A、B、C、D、E都是短周期元素，原子半径D＞C＞A＞E＞B，其中A、B处在同一周期，A、C处在同一主族，四种元素在周期表中的大致相对位置为：，B的氢化物H₂B是一种最常见的无色液体，则B为O元素；C原子最外层上的电子数是D原子最外层电子数的4倍，且D为金属，则C、D最外层电子数分别为4、1，故A为C元素，C为Si元素，D为Na元素，E的原子半径介于C、O之间，可推知E为N元素．
（1）C为Si元素，在元素周期表的第三周期ⅣA族，故答案为：三、ⅣA；
（2）在五种元素中，能形成的最简单的液态或气态氢化物有H₂O、NH₃、CH₄、SiH₄，由于非金属性：O＞N＞C＞Si，故氢化物稳定性：H₂O＞NH₃＞CH₄＞SiH₄，
故答案为：H₂O＞NH₃＞CH₄＞SiH₄；
（3）A与B形成的三原子分子为CO₂，结构式是O=C=O，B与D形成的原子个数比为1：1的化合物为Na₂O₂，电子式是，
故答案为：O=C=O；；
（4）反应2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（l） 的△H=2×a kJ/mol+bkJ/mol-4×c kJ/mol=-（4c-2a-b）kJ/mol，1gH₂为0.5mol，在B₂中完全燃烧放出的热量为（4c-2a-b）kJ/mol×$\frac{0.5mol}{2mol}$=$\frac{（4c-2a-b）}{4}$kJ，
故答案为：$\frac{（4c-2a-b）}{4}$kJ；
（5）E的一种氢化物叫肼，其分子中E原子与氢原子个数比为1：2，分子式为N₂H₄，正极发生还原反应，且电解质呈碱性，氧气得电子生成氢氧根离子，电极方程式为O₂+2H₂O+4e^-═4OH^-，
故答案为：O₂+2H₂O+4e^-═4OH^-．

点评 本题考查元素位置结构性质的关系，题目难度中等，关键是正确推断元素的种类，注意根据原子位置关系及半径大小找出其在周期表中的相对位置．