Question

短周期元素A、B、C、D、E原子序数依次增大，A原子为半径最小的原子，A、E同主族，C原子最外层电子数与A、B原子最外层电子数之和相等，D原子和B原子最外层电子数的和为C原子最外层电子数的2倍，D原子的最外层电子数为电子层数的3倍．
（1）E的一种氧化物能与水反应生成D的单质，写出该反应的离子方程式

 

；标况下，若生成5.6LD单质，该反应转移的电子数目为

 

；
（2）C₂A₄ 可作为火箭推进器中的强还原剂，写出它的结构式

 

，C₂A₄ 和强氧化剂液态双氧水混合反应时，即产生大量C单质和水蒸气，并放出大量的热，已知0.4molC₂A₄（液态）与足量的液态双氧水反应，生成C单质和水蒸气，并放出256.65KJ的热量．该反应的热化学方程式为

 

；
又已知H₂O（l）=H₂O（g）；△H=+44kJ?mol^-1．则16g液态C₂A₄与液态双氧水反应生成液态水时放出的热量是

 

KJ．
（3）B的一种10电子氢化物可用于燃料电池，当电解质溶液为KOH溶液，其电极反应式分别为：负极

 

，正极

 

．

Answer 1

考点：位置结构性质的相互关系应用

专题：元素周期律与元素周期表专题

分析：短周期元素A、B、C、D、E原子序数依次增大，A原子为半径最小的原子，则A为氢元素，A、E同主族，则E为钠元素，D原子的最外层电子数为电子层数的3倍，则D为氧元素，C原子最外层电子数与A、B原子最外层电子数之和相等，D原子和B原子最外层电子数的和为C原子最外层电子数的2倍，设B原子最外层电子数为x，C原子最外层电子数为y，则有y=1+x且6+x=2y，所以x=4，y=5，所以B为碳元素，C为氮元素，据此答题．

解答： 解：短周期元素A、B、C、D、E原子序数依次增大，A原子为半径最小的原子，则A为氢元素，A、E同主族，则E为钠元素，D原子的最外层电子数为电子层数的3倍，则D为氧元素，C原子最外层电子数与A、B原子最外层电子数之和相等，D原子和B原子最外层电子数的和为C原子最外层电子数的2倍，设B原子最外层电子数为x，C原子最外层电子数为y，则有y=1+x且6+x=2y，所以x=4，y=5，所以B为碳元素，C为氮元素，
（1）E的一种氧化物能与水反应生成氧气，同E的一种氧化物为过氧化钠，该反应的离子方程式为2Na₂O₂+2H₂O=4Na⁺+4OH^-+O₂↑，该反应中每转移电子数目为2mol时，生成1mol氧气，所以有标况下，若生成5.6LO₂，即0.25mol，该反应转移的电子数目为0.5N_A，
故答案为：2Na₂O₂+2H₂O=4Na⁺+4OH^-+O₂↑；0.5N_A；
（2）N₂H₄ 的结构式为，已知0.4molN₂H₄（液态）与足量的液态双氧水反应，生成C单质和水蒸气，并放出256.65KJ的热量，则1molN₂H₄反应可放出641.63kJ的热量，所以该反应的热化学方程式为 N₂H₄（g）+2H₂O₂（l）=N₂（g）+4H₂O（g）△H=-641.63kJ/mol，
①N₂H₄（l）+2H₂O₂（l）═N₂（g）+4H₂O（g）△H=-641.63kJ/mol；
②H₂O（l）=H₂O（g）△H=+44kJ/mol；
由盖斯定律①-②×4得到N₂H₄（l）+2H₂O₂（l）═N₂（g）+4H₂O（l）△H=-817.63kJ/mol，
而16g液态肼物质的量=

16g

32g?mol-1

=0.5mol，与液态双氧水反应生成液态水时放出的热量=0.5mol×817.63kJ/mol=408.82kJ，
故答案为：；N₂H₄（g）+2H₂O₂（l）=N₂（g）+4H₂O（g）△H=-641.63kJ/mol；408.82kJ；
（3）B的一种10电子氢化物为甲烷，可用于燃料电池，当电解质溶液为KOH溶液，其电极反应式分别为：负极CH₄+10OH^--8e^-═CO₃^2-+7H₂O，正极4H₂O+2O₂+8e^-═8OH^-，
故答案为：CH₄+10OH^--8e^-═CO₃^2-+7H₂O；4H₂O+2O₂+8e^-═8OH^-．

点评：本题主要考查了离子反应、电子式、热化学方程式、原电池原理等知识点，综合性较强，有一定的难度，解题的关键在于根据原子结构确定元素种类．