(9分)A、B、C、D、E、F六种短周期元素,它们的原子序数依次增大,A与D同主族;C与E同主族;B、C同周期;B原子最外层电子数比其次外层电子数多2;A是周期表中半径最小的元素,C的最外层电子数是内层电子的3倍;F元素是同周期元素中原子半径最小的主族元素。A、B、C、D、E形成的化合物甲、乙、丙、丁的组成如下表所示:
| 化合物 | 甲 | 乙 | 丙 | 丁 |
| 化学式 | A2C | A2C2 | D2C2 | D2E |
(1)写出下列元素名称:A ;指出元素F在周期表中的位置的 。
(2)化合物乙的电子式为 ,用电子式表示形成化合物丁的过程 。
(3)写出丙与甲反应的化学方程式:
(4)固体氧化物燃料电池是以固体氧化锆—氧
化钇为电解质,这种固体电解质在高温下允
许O2-在其间通过,该电池的工作原理如下图所示,其中多孔Pt电极a、b分别是气体C2、A2的载体。①该电池的负极为 (填a或b);O2-流向 极(填“正极”或“负极”)
②该电池的正极反应为 ,
负极反应为 。
(12分)下表列出了A—R九种元素在周期表中的位置,用元素符号或化学式填空。
周期 | ⅠA | ⅡA | ⅢA | ⅣA | ⅤA | ⅥA | ⅦA | 0 |
| 2 | | | | E | | F | | |
| 3 | A | C | D | | | | G | R |
| 4 | B | | | | | | H | |
(2)D元素的最高价氧化物对应的水化物与氢氧化钠溶液反应的离子方程式是
。
(3)A、B、C三种元素按原子半径由大到小的顺序排列的为 。
(4)F的氢化物的电子式 ;G、H 氢化物的稳定性递减的顺序是 。
(5)H元素跟A元素形成的化合物的化学式是 ;该化合物做焰色反应时火焰呈 色。
(6) B和G两种元素形成的化合物属于 (填“离子化合物”或“共价化合物”),请用电子式表示其形成过程 。
(10分)Mn、Fe均为第四周期过渡元素,两元素的部分电离能(I)数据列于下表:
| 元素 | 25Mn | 26Fe | |
| 电离能/kJ·mol-1 | I1 | 717 | 759 |
| I2 | 1509 | 1561 | |
| I3 | 3248 | 2957 | |
(1)Mn元素外围电子层的电子排布式为 ,比较两元素的I2、I3可知,气态Mn2+再失去一个电子比气态Fe2+再失去一个电子难。对此,你的解释是 。
(2)Fe原子或离子外围有较多能量相近的空轨道而能与一些分子或离子形成配合物,则与Fe原子或离子形成配合物的分子或离子应具备的条件是 。
(3)三氯化铁常温下为固体,熔点282℃,沸点315℃,在300℃以上易升华。易溶于水,也易溶于乙醚、丙酮等有机溶剂。据此判断三氯化铁晶体为 晶体。
(4)金属铁的晶体在不同温度下有两种堆积方式,晶胞分别如右图所示。体心立方晶胞和面心立方晶胞中实际含有的Fe原子个数之比为 。