Question

8．由原子序数依次增大的五种短周期元素A、B、C、D、E，已知A、E同主族，A元素的原子半径最小，B元素原子的最外层电子数是内层电子数的2倍，C元素最高价氧化物的水化物与其氢化物反应生成一种盐；A、B、C、E四种元素分别都能与D元素形成原子个数比不相同的多种常见化合物，回答下列问题：
（1）B在周期表中的位置是第二周期IVA族，C元素的单质的电子式．
（2）由A、B、C、D四种元素组成的一种离子化合物X，已知1molX能与足量NaOH浓溶液发生反应生成标准状况下4.48L气体．则X的化学式为（NH₄）₂CO₃．
（3）E与D形成的一种化合物与BD₂发生氧化还原反应，该反应的化学方程式为2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂O₃+O₂．
（4）用A和D两元素组成的单质可以制成一种燃料电池，电池中装有浓KOH溶液．用多孔的惰性电极浸入浓KOH溶液中，两极均有特制的防止气体透过的隔膜，在一极通入A的单质，另一极通入D的单质．则该电池正极的电极反应式为O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-．
（5）化合物C₂A₄和C₂D₄的液体曾被用作火箭推进剂，燃烧反应的生成物是一种气态单质和一种化合物，它们对环境无污染．已知1mol C₂A₄和C₂D₄完全反应生成两种气体时放出热量516.8KJ，则该反应的热化学方程式为2N₂H₄（g）+N₂O₄（g）═3N₂（g）+4H₂O（g）△H=-1033.6 kJ•mol^-1．

Answer 1

分析 由原子序数依次增大的五种短周期元素A、B、C、D、E，B元素原子的最外层电子数是内层电子数的2倍，原子只能有2个电子层，最外层电子数为4，故B为碳元素；A元素的原子半径最小，则A为H元素；A、E同主族，E的原子序数大于碳，故E为Na；C元素最高价氧化物的水化物与其氢化物反应生成一种盐，则C为N元素；A、B、C、E四种元素分别都能与D元素形成原子个数比不相同的多种常见化合物，则D为O元素．

解答 解：由原子序数依次增大的五种短周期元素A、B、C、D、E，B元素原子的最外层电子数是内层电子数的2倍，原子只能有2个电子层，最外层电子数为4，故B为碳元素；A元素的原子半径最小，则A为H元素；A、E同主族，E的原子序数大于碳，故E为Na；C元素最高价氧化物的水化物与其氢化物反应生成一种盐，则C为N元素；A、B、C、E四种元素分别都能与D元素形成原子个数比不相同的多种常见化合物，则D为O元素．
（1）B为碳元素，在周期表中的位置是第二周期IVA族，C元素的单质为N₂，电子式为：，
故答案为：第二周期IVA族；；
（2）由A、B、C、D四种元素组成的一种离子化合物X，1molX能与足量NaOH浓溶液发生反应生成标准状况下4.48L气体，即生成氨气为2mol，则X为（NH₄）₂CO₃，
故答案为：（NH₄）₂CO₃；
（3）E与D形成的一种化合物与CO₂发生氧化还原反应，该反应的化学方程式为：2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂O₃+O₂，
故答案为：2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂O₃+O₂；
（4）氢气、氧气可以制成一种燃料电池，电池中装有浓KOH溶液，原电池正极发生还原反应，氧气在正极获得电子，碱性条件下生成氢氧根离子，则该电池正极的电极反应式为：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，
故答案为：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-；
（5）N₂H₄和N₂O₄燃烧反应的生成物是一种气态单质和一种化合物，它们对环境无污染，反应生成氮气与水，反应方程式为：2N₂H₄+N₂O₄═3N₂+4H₂O，已知1mol N₂H₄和N₂O₄完全反应生成两种气体时放出热量516.8KJ，则该反应的热化学方程式为2N₂H₄（g）+N₂O₄（g）═3N₂（g）+4H₂O（g）△H=-1033.6 kJ•mol^-1，
故答案为：2N₂H₄（g）+N₂O₄（g）═3N₂（g）+4H₂O（g）△H=-1033.6 kJ•mol^-1．

点评 本题考查结构性质位置关系、元素化合物性质、原电池、热化学方程式书写等，是对学生综合能力的考查．