Question

A、B、C、D、E、F、G、L、I九種主族元素分布在三個(gè)不同的短周期，它們的原子序數(shù)依次增大，其中B、C、D為同一周期，A與E、B與G、D與L分別為同一主族，C、D、F三種元素的原子序數(shù)之和為28，F(xiàn)的質(zhì)子數(shù)比D多5，D的最外層電子數(shù)是F的2倍，C和D的最外層電子數(shù)之和為1 1．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）以上八種元素中非金屬所形成的最簡(jiǎn)單氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性最弱的是（填化學(xué)式）

 

，E、F、L所形成的簡(jiǎn)單離子的半徑由大到小的順序?yàn)椋ㄓ秒x子符號(hào)表示）

 

．
（2）由L、I兩元素可按原子個(gè)數(shù)比1：l組成化合物X，化合物X中各原子均滿足8電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，則X的電子式為

 

．固體化合物E₂D₂投入到化合物E₂L的水溶液中，只觀察到有沉淀產(chǎn)生的，寫出該反應(yīng)的離子方程式

 

．
（3）在10L的密閉容器中，通入2mol LD₂氣體和1mol D₂氣體，一定溫度下反應(yīng)后生成LD₃氣體，當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，D₂的濃度為0.01mol?L^-1，同時(shí)放出約177KJ的熱量，則平衡時(shí)LD₂的轉(zhuǎn)化率為

 

；該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：

 

．
（4）有人設(shè)想尋求合適的催化劑和電極材料，以C₂、A₂為電極反應(yīng)物，以HCl-NH₄Cl溶液為電解溶液制造新型燃料電池，試寫出該電池的正極反應(yīng)式

 

；放電時(shí)溶液中H⁺移向

 

極（填“正”或“負(fù)”）．

Answer 1

考點(diǎn)：位置結(jié)構(gòu)性質(zhì)的相互關(guān)系應(yīng)用

專題：元素周期律與元素周期表專題

分析：A、B、C、D、E、F、G、L、I八種元素分布在三個(gè)不同的短周期，它們的原子序數(shù)依次增大，則A為氫元素；A與E同一主族，E原子序數(shù)比A至少大4，可推知E為Na；B、C、D為同一周期，應(yīng)處于第二周期，E、F、G、H都處于第三周期，令F的最外層電子數(shù)為x，其質(zhì)子數(shù)為10+x，則D原子最外層電子數(shù)為2x，質(zhì)子數(shù)為2+2x，由于F的質(zhì)子數(shù)比D多5，則有：10+x-（2+2x）=5，解得x=3，故F為Al、D為O，C、D、F三種元素的原子序數(shù)之和為28，則C的原子序數(shù)=28-8-13=7，故C為N；D與L分別為同主族，則L為S；B與G同主族，結(jié)合原子序數(shù)可知，處于ⅣA族，故B為C、G為Si，I的原子序數(shù)比S大，且是前三周期主族元素，所以I為氯元素，據(jù)此解答．

解答： 解：A、B、C、D、E、F、G、L、I八種元素分布在三個(gè)不同的短周期，它們的原子序數(shù)依次增大，則A為氫元素；A與E同一主族，E原子序數(shù)比A至少大4，可推知E為Na；B、C、D為同一周期，應(yīng)處于第二周期，E、F、G、H都處于第三周期，令F的最外層電子數(shù)為x，其質(zhì)子數(shù)為10+x，則D原子最外層電子數(shù)為2x，質(zhì)子數(shù)為2+2x，由于F的質(zhì)子數(shù)比D多5，則有：10+x-（2+2x）=5，解得x=3，故F為Al、D為O，C、D、F三種元素的原子序數(shù)之和為28，則C的原子序數(shù)=28-8-13=7，故C為N；D與L分別為同主族，則L為S；B與G同主族，結(jié)合原子序數(shù)可知，處于ⅣA族，故B為C、G為Si，I的原子序數(shù)比S大，且是前三周期主族元素，所以I為Cl元素，
（1）以上八種元素中的非金屬中Si的非金屬性最弱，其形成的最簡(jiǎn)單氣態(tài)氫化物SiH₄穩(wěn)定性最弱，
電子層結(jié)構(gòu)相同核電荷數(shù)越大離子半徑越小，電子層越多離子半徑越大，故離子半徑S^2-＞Na⁺＞Al³⁺，故答案為：SiH₄；S^2-＞Na⁺＞Al³⁺；
（2）L、I兩元素分別為S和Cl，按原子個(gè)數(shù)比1：1組成化合物X且各原子均滿足8電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，其化學(xué)式為S₂Cl₂，其電子式為，化合物E₂D₂和化合物E₂L分別為Na₂O₂和Na₂S，它們?cè)谒�溶液中反�?yīng)有沉淀，說(shuō)明的硫產(chǎn)生，所以離子方程式為Na₂O₂+S^2-+2H₂O═S↓+2Na⁺+4OH^-，
故答案為：；Na₂O₂+S^2-+2H₂O═S↓+2Na⁺+4OH^-；
（3）LD₂為SO₂、D₂為O₂，反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，O₂的濃度為0.01mol?L^-1，即物質(zhì)的量為0.1mol，反應(yīng)用去的O₂的物質(zhì)的量為0.9mol，根據(jù)反應(yīng)SO₂+O₂SO₃，可知，反應(yīng)用去的SO₂的物質(zhì)的量為1.8mol，所以的轉(zhuǎn)化率為

1.8

2

×100%=90%，反應(yīng)用去0.9molO₂的同時(shí)放出177KJ的熱量，則反應(yīng)用掉1mol時(shí)放出的熱量為197KJ，所以熱化學(xué)方程式為SO₂（g）+O₂（g）SO₃（g）△H=-197KJ/mol，
故答案為：90%；SO₂（g）+O₂（g）SO₃（g）△H=-197KJ/mol；
（4）C₂為N₂、A₂為H₂，以HCl-NH₄Cl溶液為電解溶液構(gòu)成原電池，正極是氧化劑N₂發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為N₂+8H⁺+6e^-=2NH₄⁺，根據(jù)原電池構(gòu)成的閉合回路中的電流方向可知，電解質(zhì)溶液中H⁺向正方向運(yùn)動(dòng)，故答案為：N₂+8H⁺+6e^-=2NH₄⁺；正．

點(diǎn)評(píng)：本題主要考查了化學(xué)鍵與物質(zhì)的性質(zhì)、電子式、元素化合物知識(shí)、熱化學(xué)方程式、原電池原理等知識(shí)點(diǎn)，難度中等，解題關(guān)鍵是正確推斷元素的種類．