Question

A、B、C、D、E、F屬于短周期主族元素．A的原子半徑在短周期中最大，B的一種原子中，質量數與質子數之差為零，C與D、E與F均同主族，C元素的原子L層電子數是K層的2倍，E原子的核外電子總數等于C、D原子核外電子總數的差．
（1）離子B^-的結構示意圖為______；化合物CE₂的分子屬于______分子（填“極性”或“非極性”）；用電子式表示化合物A₂F的形成過程______．
（2）A、E、F形成的簡單離子的半徑由大到小的順序為______（用離子符號表示）；元素C、D、E形成的常見單質中，熔沸點由高到低的順序是（用名稱表示）______．
（3）由B、C可以構成的最簡單的化合物W，取16.0g分子式為W?8H₂O的化合物，將其釋放的W完全燃燒生成液態水，可放出89.03kJ的熱量，則W燃燒的熱化學方程式為______．
（4）使液化石油氣氧化直接產生電流是新世紀最富有挑戰性的課題之一．有人設計制造了一種燃料電池，一個電極通入富含E單質的氣體和少量CE₂，另一電極通入液化石油氣（以C₄H₁₀表示），電池的電解質是熔融的K₂CO₃．該電池的負極反應式為______，電池工作時，電解質里的CO₃^2-向______極移動．

Answer 1

【答案】分析：A、B、C、D、E、F屬于短周期主族元素．A的原子半徑在短周期中最大，則A為鈉元素；B的一種原子中，質量數與質子數之差為零，則該原子無中子，則B為氫元素；C元素的原子L層電子數是K層的2倍，則C為碳元素；C與D同主族，則D為硅元素；E原子的核外電子總數等于C、D原子核外電子總數的差，則E核外電子總數為8，故E為氧元素；E與F同主族，則F為硫元素．
解答：解：A、B、C、D、E、F屬于短周期主族元素．A的原子半徑在短周期中最大，則A為鈉元素；B的一種原子中，質量數與質子數之差為零，則該原子無中子，則B為氫元素；C元素的原子L層電子數是K層的2倍，則C為碳元素；C與D同主族，則D為硅元素；E原子的核外電子總數等于C、D原子核外電子總數的差，則E核外電子總數為8，故E為氧元素；E與F同主族，則F為硫元素．故A為鈉元素；B為氫元素；C為碳元素；D為硅元素；E為氧元素；F為硫元素．
（1）離子B^-為H^-，有1個電子層，核外有2個電子，結構示意圖為；化合物CE₂是CO₂，是直線對稱分子屬于非極性分子；A₂F是Na₂S，用電子式表示Na₂S的形成過程為，
故答案為：；非極性；；
（2）A、E、F形成的簡單離子分別為Na⁺、O^2-、S^2-，電子層結構相同，核電荷數越大離子半徑越小，所以離子半徑Na⁺＜O^2-，最外層電子數相同，電子層越多，離子半徑越大，所以離子半徑O^2-＜S^2-，故離子半徑S^2-＞O^2-＞Na⁺；C為碳元素；D為硅元素；E為氧元素；元素C、D、E形成的常見單質中碳碳鍵鍵長比硅硅鍵鍵長短，所以熔沸點金剛石（石墨）＞晶體硅，氧氣為分子晶體，通常為氣態，熔沸點最低，所以熔沸點金剛石（石墨）＞晶體硅＞氧氣，
故答案為：S^2-＞O^2-＞Na⁺；金剛石（石墨）＞晶體硅＞氧氣；
（3）由B、C可以構成的最簡單的化合物W為CH₄，16.0g分子式為CH₄?8H₂O的化合物的物質的量為=0.1mol，釋放的CH₄為0.1mol完全燃燒生成液態水，可放出89.03kJ的熱量，則CH₄燃燒的熱化學方程式為CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）；△H=-890kJ?mol^-1，
故答案為：CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）；△H=-890kJ?mol^-1；
（4）一個電極通入富含氧氣單質的氣體和少量CO₂，另一電極通入液化石油氣（以C₄H₁₀表示），電池的電解質是熔融的K₂CO₃．燃料電池的總反應和燃料燃燒的化學方程式一致，電池總反應為2C₄H₁₀+13O₂═8CO₂+10H₂O，正極發生還原反應，氧氣在正極放電，電極反應式為O₂+4e^-=2O^2-；負極發生氧化反應，在負極放電，總反應減正極反應可得負極極反應式，所以該電池的負極反應式為C₄H₁₀+13O^2--26e^-=4CO₂+5H₂O；原電池工作時，陰離子向負極移動，電子從負極經外電路流向正極電池工作時，電解質里的CO₃^2-向負極移動．
故答案為：C₄H₁₀+13O^2--26e^-=4CO₂+5H₂O；負．
點評：本題考查結構與位置關系、電子式、熱化學方程式、原電池等，是對所學知識的綜合運用與學生能力的考查，注意基礎知識的掌握與理解，難度中等．（4）中電極反應式的書寫為易錯點、難點，利用兩極反應式之和為總反應式進行書寫，容易理解．