Question

短周期元素A、B、C、D、E、F的原子序數(shù)依次增大．其中A和E、D和F分別位于同一主族，且B的最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的2倍，D是地殼中含量最高的元素；化合物X、Y分別由A與C、A與D組成，且X、Y兩種分子中均含有10個電子．
請回答下列問題：
（1）元素C在周期表中的位置是第

二

周期

ⅤA

族．
（2）Y的電子式為

．
（3）比較F和E形成簡單離子的半徑大�。�

S^2-＞Na⁺

（填離子符號）．
（4）一定條件下，A單質(zhì)和D單質(zhì)在E的最高價氧化物對應(yīng)水化物的濃溶液中可以形成燃料電池．請寫出該燃料電池的負(fù)極反應(yīng)式：

H₂+2OH^-+2e^-=2H₂O

．
（5）X的空間構(gòu)型為

三角錐

，工業(yè)上生產(chǎn)X的反應(yīng)中，若每生成a mol X時放出b kJ熱量，則該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為

N₂（g）+3H₂（g）=2NH₃（g）△H=-

2b

a

kJ/mol

．

Answer 1

分析：短周期元素A、B、C、D、E、F的原子序數(shù)依次增大．B的最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的2倍，B元素原子有2個電子層，最外層電子數(shù)為4，則B為碳元素；D是地殼中含量最高的元素，則D為氧元素；D和F位于同一主族，則F為硫元素；A與D組成的化合物Y，Y分子中均含有10個電子，則A為氫元素、Y為H₂O；A和E位于同一主族，E的原子序數(shù)大于氧元素，故E為Na元素；C的原子序數(shù)介于碳元素與氧元素之間，故C為氮元素，越氫元素形成的10電子化合物X為NH₃，據(jù)此解答．

解答：解：短周期元素A、B、C、D、E、F的原子序數(shù)依次增大．B的最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的2倍，B元素原子有2個電子層，最外層電子數(shù)為4，則B為碳元素；D是地殼中含量最高的元素，則D為氧元素；D和F位于同一主族，則F為硫元素；A與D組成的化合物Y，Y分子中均含有10個電子，則A為氫元素、Y為H₂O；A和E位于同一主族，E的原子序數(shù)大于氧元素，故E為Na元素；C的原子序數(shù)介于碳元素與氧元素之間，故C為氮元素，越氫元素形成的10電子化合物X為NH₃，
（1）氮元素原子有2個電子層，最外層電子數(shù)為5，處于周期表中第二周期第ⅤA族，故答案為：二；ⅤA；
（2）Y為H₂O，分子中氧原子與氫原子之間形成1對共用電子對，氧原子有2對孤電子對，水的電子式為 ，故答案為：；
（3）最外層電子數(shù)相同電子層越多離子半徑越大，故離子半徑S^2-＞Na⁺，故答案為：S^2-＞Na⁺；
（4）氫氣、氧氣、NaOH濃溶液形成堿性燃料電池，氫氣在負(fù)極放電，堿性條件下生成水，該燃料電池的負(fù)極反應(yīng)式：H₂+2OH^-+2e^-=2H₂O，
故答案為：H₂+2OH^-+2e^-=2H₂O；
（5）X為NH₃，N原子呈3個N-H鍵、含有1對孤對電子，采取sp₃雜化，為三角錐型．工業(yè)上生產(chǎn)NH₃的反應(yīng)中，每生成amolNH₃時放出bkJ熱量，生成2molamolNH₃時放出熱量為bkJ×

2mol

amol

=

2b

a

kJ，則該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：N₂（g）+3H₂（g）=2NH₃（g）△H=-

2b

a

kJ/mol，
故答案為：三角錐；N₂（g）+3H₂（g）=2NH₃（g）△H=-

2b

a

kJ/mol．

點(diǎn)評：本題考查結(jié)構(gòu)性質(zhì)位置關(guān)系、常用化學(xué)用語、原電池、熱化學(xué)方程式書寫等，推斷元素是解題的關(guān)鍵，難度中等，注意基礎(chǔ)知識的理解掌握．