Question

15．X、Y、Z、R、W五種元素分布在三個不同的短周期，它們的原子序數(shù)依次增大．YR₂是主要的溫室氣體，W是短周期中金屬性最強的元素．甲是W的最高價氧化物的水化物，乙是X、Z組成的最簡單化合物．
（1）Z元素在周期表中位于第2周期，第VA族．
（2）甲含有的化學鍵有離子鍵、共價鍵．
（3）比較Y、R、W原子半徑的大小：O＜C＜Na（填元素符號）．
（4）一定條件下，X單質和R單質在甲的濃溶液中可以形成燃料電池，該燃料電池的正極的反應式是O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-．
（5）工業(yè)上生產乙，若每生成a mol乙時放出b kJ熱量，則該反應的熱化學方程式為N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-$\frac{2b}{a}$kJ•mol^-1．

Answer 1

分析 YR₂是主要的溫室氣體，應為CO₂，則Y為C元素，R為O元素，Y、Z、R原子序數(shù)依次增大，則Z為N元素，W是短周期中金屬性最強的元素，應為Na元素，X、Y、Z、R、W五種元素分布在三個不同的短周期，則X應為第一周期元素H，甲是W的最高價氧化物的水化物，應為NaOH，乙是X、Z組成的最簡單化合物，應為NH₃，根據(jù)元素對應單質、化合物的結構和性質結合元素周期律知識解答該題．

解答 解：YR₂是主要的溫室氣體，應為CO₂，則Y為C元素，R為O元素，Y、Z、R原子序數(shù)依次增大，則Z為N元素，W是短周期中金屬性最強的元素，應為Na元素，X、Y、Z、R、W五種元素分布在三個不同的短周期，則X應為第一周期元素H，甲是W的最高價氧化物的水化物，應為NaOH，乙是X、Z組成的最簡單化合物，應為NH₃，則
（1）Z為N元素，原子序數(shù)為7，原子核外有2個電子層，最外層電子數(shù)為5，位于周期表第二周期VA族，故答案為：2；VA；
（2）甲為NaOH，為離子化合物，含有離子鍵，NaOH中O-H為共價鍵，故答案為：離子鍵、共價鍵；
（3）O和C位于同一周期，C原子半徑大于O，Na位于第三周期，比O、C多了一個電子層，原子半徑最大，所以三者原子半徑大小關系為：Na＞C＞O，故答案為：O、C、Na；
（4）堿性氫氧燃料電池中，氧氣在正極發(fā)生還原反應生成OH^-，電極反應式為O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，故答案為：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-；
（5）若每生成a molNH₃時放出b kJ熱量，則生成1molNH₃放出$\frac{a}$kJ的能量，所以合成氨的熱化學方程式為N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-$\frac{2b}{a}$ kJ•mol^-1，
故答案為：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-$\frac{2b}{a}$ kJ•mol^-1

點評 本題考查位置結構性質相互關系及應用，為高頻考點，涉及原電池、熱化學、元素周期律等知識點，明確周期表結構、原子結構、物質性質及元素周期律即可解答，題目難度不大．