Question

3．A、B、X、Y和Z是原子序数依次递增的短周期元素，其中A与Y同主族，X与Z同主族，A与B和A与X均可形成10个电子化合物，A的单质常温下为密度最小的气体；B与Z的最外层电子数之比为2：3，常见化合物Y₂X₂是淡黄色固体，能与水反应生成X的单质，其溶液可使酚酞试液变红．请回答下列问题．
（1）Y的原子结构示意图为； Z在周期表中的位置是第三周期ⅥA族；B元素的名称为碳．
（2）化合物Y₂X₂属于A（填序号）．
A．离子化合物    B．共价化合物
（3）A与X和A与Z均能形成18个电子的化合物，此两种化合物发生反应生成Z的化学方程式为H₂O₂+H₂S=S↓+2H₂O．
（4）A的单质与X的单质可制成新型的化学电源（KOH溶液作电解质溶液），两个电极均由多孔性碳制成，通入的气体由孔隙中逸出，并在电极表面放电，则正极通入氧气（填物质名称）；放电时KOH溶液中的OH^-往负极方向移动（填正或负）．
（5）1980年我国首次制成一辆燃氢汽车，乘员12人，以50km/h行驶了40km．为了有效发展民用氢能源，首先必须制得廉价的氢气．下列可供开发、较经济又具有广阔前景的制氢方法是①（填写编号）
①光解海水         ②锌和稀硫酸反应．

Answer 1

分析 常见的10电子化合物有CH₄、NH₃、H₂O、HF等，多为氢化物，A与B和A与X均可形成10个电子化合物，则A为H元素，常见化合物Y₂X₂与水反应生成X的单质，其溶液可使酚酞试液变红，则该化合物为Na₂O₂，其中Y为Na元素，X为O元素，X与Z同主族，则Z为S元素，最外层电子数为6，B与Z的最外层电子数之比为2：3，则B的最外层电子数为4，根据A、B、X、Y和Z是原子序数依次递增可知B为C元素，根据元素所在周期表中的位置，原子结构以及对应化合物的性质解答该题．

解答 解：常见的10电子化合物有CH₄、NH₃、H₂O、HF等，多为氢化物，A与B和A与X均可形成10个电子化合物，则A为H元素，常见化合物Y₂X₂与水反应生成X的单质，其溶液可使酚酞试液变红，则该化合物为Na₂O₂，其中Y为Na元素，X为O元素，X与Z同主族，则Z为S元素，最外层电子数为6，B与Z的最外层电子数之比为2：3，则B的最外层电子数为4，根据A、B、X、Y和Z是原子序数依次递增可知B为C元素，
（1）Y为Na元素，钠离子的核电荷数为11，核外电子总数为10，其离子结构示意图为：；Z为S元素，原子核外有3个电子层，最外层电子数为6，位于周期表第三周期ⅥA族；B为C元素，名称为碳，
故答案为：；第三周期ⅥA族；碳；
（2）化合物Y₂X₂为Na₂O₂，其电子式为，属于离子化合物，故A正确，
故答案为：A；
（3）A与X和A与Z形成的18电子化合物分别为H₂O₂、H₂S，其中H₂O₂具有氧化性，H₂S具有还原性，二者发生氧化还原反应生成S和H₂O，反应的化学方程式为：H₂O₂+H₂S=S↓+2H₂O，
故答案为：H₂O₂+H₂S=S↓+2H₂O；
（4）碱性氢氧燃料电池中，通入氢气的一极为电源的负极，通入氧气的一极为电源的正极；氢氧根离子带负电荷，其移动方向与电流方向相反，电解质溶液中，电流从负极流向正极，则氢氧根离子向负极移动，
故答案为：氧气；负；
（5）①光解海水，可充分利用光能，廉价而又低碳，符合要求，故①正确；
②锌和稀硫酸反应，消耗大量的锌和硫酸，不符合廉价的要求，故②错误；
故答案为：①．

点评 本题考查元素位置结构性质的关系及应用，题目难度中等，本题侧重于物质的结构和性质的考查，学习中注重相关基础知识的积累，试题培养了学生的分析、理解能力及灵活应用基础知识的能力．