Question

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；B与Z的最外层电子数之比为2：3，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．请回答下列问题．
（1）Z的原子结构示意图为______； Z在周期表中的位置是______；B元素的名称为______．
（2）化合物Y₂X₂的电子式为______；它含有的化学键类型有______（填序号）．
A．离子键      B．极性共价键      C．非极性共价键       D．氢键
（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______．
（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______（填物质名称）；负极电极反应式为______．
（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．下列可供开发又较低经济的制氢方法是______（填写编号）
①电解水         ②锌和稀硫酸反应            ③光解海水
其次，制得纯氢气后，还需要解决的问题是______．（写出其中的一个）

Answer 1

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）Z为S元素，原子核外有3个电子层，最外层电子数为6，则原子结构示意图为



，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，为离子化合物，含有离子键和非极性共价键，电子式为



，
故答案为：



；A、C；
（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，其中负极发生氧化反应，电极反应式为H₂-2e^-+2OH^-═2H₂O，
故答案为：氧气；H₂-2e^-+2OH^-═2H₂O；
（5）①电解水需要大量的电能，不符合廉价的要求，并且火力发电或排放大量的二氧化碳，故①错误；
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；
③光解海水，可充分利用光能，廉价而又低碳，符合要求，故③正确．
又氢气的沸点较低，难以液化，并且难以安全储存，
故答案为：③；氢气的液化、氢气的安全储存等．