题目内容

9．（1）X、Y、Z、Q、R是五种短周期元素，原子序数依次增大．X是原子半径最小的主族元素；Y元素最高正价与最低负价之和为0；Q与X同主族，；Z、R分别是地壳中含量最高的非金属元素和金属元素．请回答下列问题：
①五种元素中，原子半径最大的是Na，非金属性最强的是O．（写元素符号）
②X与Y能形成多种化合物，其中既含极性键又含非极性键，且相对分子质量最小的物质（写分子式）C2H2
③由以上某些元素组成的化合物A、B、C、D有如下转化关系：A$?_{D}^{C}$B（在水溶液中进行）其中C是溶于水显酸性的气体；D是淡黄色固体．写出D的电子式．如果A、B均由三种元素组成，B为两性不溶物，则由A与过量的C反应转化为B的离子方程式为AlO2-+CO2+2H2O=Al（OH）3↓+HCO3-．
（2）工业合成氨时，合成塔中每产生1mol NH3，放出46.1kJ的热量．
①工业合成氨的热化学方程式是N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H=-92.2kJ/mol．
 ②已知：N≡N的键能为945.8kJ/mol，H-H的键能为436.0kJ/mol，则断开1mol N-H键所需的能量是391kJ．
（3）氨是一种潜在的清洁能源，可用作碱性燃料电池的燃料．电池的总反应为：4NH3（g）+3O2（g）═2N2（g）+6H2O（g）．则该燃料电池的负极反应式是2NH3+6OH--6e-=N2+6H2O．

分析 （1）X、Y、Z、Q、R是五种短周期元素，原子序数依次增大．X是原子半径最小的主族元素，则X为H元素；Z、R分别是地壳中含量最高的非金属元素和金属元素，则Z为O元素、R为Al；Y元素最高正价与最低负价之和为0，由原子序数可知，只能处于第ⅣA族，而其原子序数又小于O元素，故Y为碳元素；Q与X同主族，结合原子序数可知Q为Na；
（2）①计算生成2mol氨气放出的热量，注明物质的聚集状态与反应热书写热化学方程式；
②反应热=反应物总键能-生成物总键能；
（3）原电池负极发生氧化反应，氨气在负极失去电子，碱性条件下生成氮气与水．

解答 解：（1）X、Y、Z、Q、R是五种短周期元素，原子序数依次增大．X是原子半径最小的主族元素，则X为H元素；Z、R分别是地壳中含量最高的非金属元素和金属元素，则Z为O元素、R为Al；Y元素最高正价与最低负价之和为0，由原子序数可知，只能处于第ⅣA族，而其原子序数又小于O元素，故Y为碳元素；Q与X同主族，结合原子序数可知Q为Na；
①所有元素中H原子半径最小，同周期自左而右原子半径减小、非金属增强，同主族自上而下原子半径增大、非金属性减弱，故上述五种元素中，Na的原子半径最大，O的非金属性最强，
故答案为：Na；O；
②H与C能形成多种化合物，其中既含极性键又含非极性键，且相对分子质量最小的物质为C2H2，
故答案为：C2H2；
③由以上某些元素组成的化合物A、B、C、D有如下转化关系：A$?_{D}^{C}$B（在水溶液中进行），其中C是溶于水显酸性的气体，则C为CO2，D是淡黄色固体则D为Na2O2，Na2O2的电子式为；
如果A、B均由三种元素组成，B为两性化合物，且不溶于水，则B为Al（OH）3，A为NaAlO2，甲与过量的CO2反应生成生成氢氧化铝沉淀与碳酸氢钠，反应离子方程式为：AlO2-+CO2+2H2O=Al（OH）3↓+HCO3-，
故答案为：；AlO2-+CO2+2H2O=Al（OH）3↓+HCO3-；
（2）①生成2mol氨气放出的热量为46.1kJ×2=92.2kJ，反应热化学方程式为：N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H=-92.2kJ/mol，
故答案为：N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H=-92.2kJ/mol；
②设断开1mol N-H键所需的能量是xkJ，则945.8kJ/mol+3×436.0kJ/mol-6×xkJ/mol=-92.2kJ/mol，解得x=391，
故答案为：391；
（3）原电池负极发生氧化反应，氨气在负极失去电子，碱性条件下生成氮气与水，负极电极反应式为：2NH3+6OH--6e-=N2+6H2O，
故答案为：2NH3+6OH--6e-=N2+6H2O．

点评 本题考查结构性质位置关系应用、热化学方程式书写、键能与反应热关系、原电池等，推断元素是解题的关键，注意元素最高正价与最低负价之和均为0，可以为ⅣA族元素，也可以为H元素，中学中较少涉及H元素的负化合价．

练习册系列答案
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20．下表是元素周期表的一部分，针对所给的10种元素，完成下列各小题．
主族
周期		ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA0
2CNO
3NaMgSiSClAr
4Ca
（1）金属性最强的元素是钙（填元素名称）；
（2）第三周期中，最高价氧化物水化物酸性最强的是HClO4（填化学式）；
（3）C和N中，原子半径较小的是N；
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（1）操作①的名称是溶解，操作②的名称是过滤．
（2）试剂a是K2CO3，试剂b是HCl，固体B是BaCl2．（填化学式）
（3）加入试剂a所发生反应的化学方程式为：CO32-+Ba2+=BaCO3↓．加入试剂b所发生反应的化学方程式为：BaCO3+2H+=Ba2++CO2↑+H2O．
（4）该方案能否达到实验目的：否．若不能，应如何改进（若能，此问不用回答）应在操作②的滤液中加入过量盐酸后再蒸发结晶．
（5）若要测定原混合物中KCl和BaCl2的质量分数，除了要准确称量混合物的质量外，至少还要获得的数据是固体B或沉淀A1的质量的质量．
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回答下列问题：
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（3）两烧杯中的电极反应式分别为：甲MnO4-+5e-+8H+═Mn2++4H2O，乙5Fe2+-5e-═5Fe3+．
（4）若不考虑溶液的体积变化，MnSO4浓度变为1.5mol•L-1，则反应中转移的电子为0.5mol．
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D．反应前，电极质量相等，一段时间后，两电极质量相差12g，导线中通过0.2mol电子

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