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(jìn)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(fù)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%

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(fù)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%。