Question

【題目】短周期元素A、B、C、D在周期表中位置如圖所示，其中元素D原子最外層有3個電子。請用相應的化學用語回答：

（1）A與氫元素可以形成很多化合物，在這些化合物中都含有_________（選填“共價”或“離子”）鍵；與C相鄰且最外層電子比C少1個的離子結構示意圖為 _________________。B在元素周期表中位于____________________。B、C、D形成的離子的半徑由大到小依次為 _________________。（填相應的離子符號）

（2）元素A形成的最簡單氫化物和氧氣在KOH溶液中可構成燃料電池，該電池工作時正極的電極反應式為 ___________________________________。

（3）D的最高價氧化物的水化物與NaOH反應的化學方程式是：

________________________________________。

（4）由A與S形成的液態(tài)化合物AS2 0.2mol在O2中完全燃燒，生成兩種氣態(tài)氧化物，298K時放出熱量215 kJ。 該反應的熱化學方程式為_________________________________。

（5）已知298K時，Fe(s) + O2(g) == FeO(s) ； ΔH= －272.0 kJ · mol-1

2D(s) + O2(g) == D2O3(s) ； ΔH= －1675.7 kJ · mol-1

寫出D單質和FeO反應的熱化學方程式是_____________________________________。

Answer 1

【答案】 共價鍵 S2 第二周期VA族 Cl―>N3―>Al3+ O2+4e―+2H2O=4OH― Al(OH)3+NaOH=Na[Al(OH)4] （或Al(OH)3 + NaOH = NaAlO2 +2 H2O） CS2(l)+3O2(g) =CO2(g)+2SO2(g) ； ΔH= - 1075 kJ · mol-1 2Al(s)+3FeO(s) =Al2O3(s)+3Fe(s) ； ΔH= - 859.7 kJ · mol-1

【解析】本題考查元素周期表和元素周期律的應用，（1）D原子最外層有3個電子，說明為第IIIA族，因為都是短周期元素，因此D為Al，A為C，B為N，C為Cl，C與H形成的化合物是烴，都含有共價鍵；與Cl相鄰且最外層電子比Cl少1個的元素是S，其離子是S2－，結構示意圖為：；B為N，位于第二周期VA族；（2）C形成最簡單的氫化物是CH4，此電池中通甲烷一極為負極，通氧氣一極為正極，環(huán)境是堿性，正極反應式為O2＋2H2O＋4e－=4OH－；（3）D的最高價氧化物的水化物是Al(OH)3，屬于兩性氧化物，反應方程式為Al(OH)3＋NaOH=NaAlO2＋2H2O；（4）此化合物為CS2，在氧氣中生成氣態(tài)氧化物是CO2和SO2，反應方程式為CS2＋3O2=2SO2＋CO2，因此1molCS2反應放出熱量是1×215/0.2kJ=1075kJ，熱化學反應方程式為CS2(l)+3O2(g) =CO2(g)+2SO2(g) ； ΔH= - 1075 kJ·mol－1；（5）①Fe(s) + 1/2O2(g) FeO(s) ；②2Al(s) + 3/2O2(g) Al2O3(s) ，②－3×①得到：2Al(s)+3FeO(s) =Al2O3(s)+3Fe(s) ； ΔH= - 859.7 kJ·mol－1。