Question

A、B、C、D、E五種短周期元素,已知:

①原子半徑遞增順序為:A、D、C、B、E

②短周期(除稀有氣體元素外)所有元素中A的原子半徑與E的原子半徑之比為最小

③B、C、D三種元素電子層相同,三者原子序數(shù)之和為21,且D原子次外層電子數(shù)為最外層電子數(shù)的,

請回答下列問題:

(1)寫出E單質(zhì)在D單質(zhì)中燃燒產(chǎn)物的電子式: 。(2)C2A4·H2O與NH3·H2O相似,水溶液也呈弱堿性,用電離方程式表示其水溶液呈弱堿性的原因: 。(3)B、D、E三種元素可組成常見化合物X,A、B、D、E可組成常見化合物Y,X、Y均是生活中常見的化學(xué)試劑,它們在一定條件下可互相轉(zhuǎn)化。當(dāng)a mol Y轉(zhuǎn)化成amol X時:(溶液中進行)

①若加入a mol純凈物Z就可實現(xiàn)轉(zhuǎn)化,則加入Z為 (填一種Z物質(zhì)化學(xué)式)。②若加入0.5a mol純凈物Z就可實現(xiàn)轉(zhuǎn)化,則加入Z為 (填一種Z物質(zhì)化學(xué)式)。(4)C2A4可用作高能燃料電池的燃料,生成物之一為C的單質(zhì),惰性材料作電極,KOH作電解質(zhì)溶液構(gòu)成原電池,寫出負極的電極反應(yīng): ;用該電池電解過量CuSO4溶液,共收集到3.36 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)的氣體,電池消耗6.4 g C2A4,則該燃料的利用率為 。

 

Answer 1

(1)Na+[∶∶]2-Na+

(2)N2H4·H2ON2+OH-

(3)①NaOH(或其他合理答案) ②Na2O(或其他合理答案)

(4) N2H4-4e-+4OH-N2+4H2O 75%

【解析】由②可知A是原子半徑最小的H,E為短周期元素原子半徑最大的Na,由③可知D為O,結(jié)合①可知B、C、D在元素周期表中的大致位置為；由原子序數(shù)之和為21可知B、C只能分別為碳、氮。(1)E與D點燃生成Na2O2,電子式為Na+[∶∶]2-Na+;(2)結(jié)合NH3·H2O電離的方程式即可寫出N2H4·H2O的電離方程式;(3)NaHCO3轉(zhuǎn)化為Na2CO3應(yīng)該加入堿,由a mol Y轉(zhuǎn)化成a mol X可知①可能是NaOH或Na;②中1 mol物質(zhì)溶于水生成2 mol NaOH,可以是Na2O或Na2O2;(4)燃料作負極失電子,N2H4失4個電子生成N2和H2O,堿性溶液中用OH-配平;電解池只生成O2,n(O2)=0.15 mol,轉(zhuǎn)移電子0.6 mol;n(N2H4)=0.2 mol,轉(zhuǎn)移電子0.8 mol,所以燃料利用率為×100%=75%。