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(zhì)量數(shù)與質(zhì)子數(shù)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(shù)是K層的2倍，E原子的核外電子總數(shù)等于C、D原子核外電子總數(shù)的差．
（1）離子B^-的結(jié)構(gòu)示意圖為

；化合物CE₂的分子屬于

非極性

分子（填“極性”或“非極性”）；用電子式表示化合物A₂F的形成過(guò)程

．
（2）A、E、F形成的簡(jiǎn)單離子的半徑由大到小的順序?yàn)?!--BA-->

S^2-＞O^2-＞Na⁺

（用離子符號(hào)表示）；元素C、D、E形成的常見(jiàn)單質(zhì)中，熔沸點(diǎn)由高到低的順序是（用名稱表示）

金剛石（石墨）＞晶體硅＞氧氣

．
（3）由B、C可以構(gòu)成的最簡(jiǎn)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(tài)水，可放出89.03kJ的熱量，則W燃燒的熱化學(xué)方程式為

CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）；△H=-890kJ?mol^-1

．
（4）使液化石油氣氧化直接產(chǎn)生電流是新世紀(jì)最富有挑戰(zhàn)性的課題之一．有人設(shè)計(jì)制造了一種燃料電池，一個(gè)電極通入富含E單質(zhì)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(zhì)是熔融的K₂CO₃．該電池的負(fù)極反應(yīng)式為

C₄H₁₀+13O^2--26e^-=4CO₂+5H₂O

，電池工作時(shí)，電解質(zhì)里的CO₃^2-向

負(fù)

極移動(dòng)．

Answer 1

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(zhì)量數(shù)與質(zhì)子數(shù)之差為零，則該原子無(wú)中子，則B為氫元素；C元素的原子L層電子數(shù)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(shù)等于C、D原子核外電子總數(shù)的差，則E核外電子總數(shù)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(zhì)量數(shù)與質(zhì)子數(shù)之差為零，則該原子無(wú)中子，則B為氫元素；C元素的原子L層電子數(shù)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(shù)等于C、D原子核外電子總數(shù)的差，則E核外電子總數(shù)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(gè)電子層，核外有2個(gè)電子，結(jié)構(gòu)示意圖為；化合物CE₂是CO₂，是直線對(duì)稱分子屬于非極性分子；A₂F是Na₂S，用電子式表示Na₂S的形成過(guò)程為，
故答案為：；非極性；；
（2）A、E、F形成的簡(jiǎn)單離子分別為Na⁺、O^2-、S^2-，電子層結(jié)構(gòu)相同，核電荷數(shù)越大離子半徑越小，所以離子半徑Na⁺＜O^2-，最外層電子數(shù)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(jiàn)單質(zhì)中碳碳鍵鍵長(zhǎng)比硅硅鍵鍵長(zhǎng)短，所以熔沸點(diǎn)金剛石（石墨）＞晶體硅，氧氣為分子晶體，通常為氣態(tài)，熔沸點(diǎn)最低，所以熔沸點(diǎn)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(gòu)成的最簡(jiǎn)單的化合物W為CH₄，16.0g分子式為CH₄?8H₂O的化合物的物質(zhì)的量為

16g

160g/mol

=0.1mol，釋放的CH₄為0.1mol完全燃燒生成液態(tài)水，可放出89.03kJ的熱量，則CH₄燃燒的熱化學(xué)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(gè)電極通入富含氧氣單質(zhì)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(zhì)是熔融的K₂CO₃．燃料電池的總反應(yīng)和燃料燃燒的化學(xué)方程式一致，電池總反應(yīng)為2C₄H₁₀+13O₂═8CO₂+10H₂O，正極發(fā)生還原反應(yīng)，氧氣在正極放電，電極反應(yīng)式為O₂+4e^-=2O^2-；負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，在負(fù)極放電，總反應(yīng)減正極反應(yīng)可得負(fù)極極反應(yīng)式，所以該電池的負(fù)極反應(yīng)式為C₄H₁₀+13O^2--26e^-=4CO₂+5H₂O；原電池工作時(shí)，陰離子向負(fù)極移動(dòng)，電子從負(fù)極經(jīng)外電路流向正極電池工作時(shí)，電解質(zhì)里的CO₃^2-向負(fù)極移動(dòng)．
故答案為：C₄H₁₀+13O^2--26e^-=4CO₂+5H₂O；負(fù)．

點(diǎn)評(píng)：本題考查結(jié)構(gòu)與位置關(guān)系、電子式、熱化學(xué)方程式、原電池等，是對(duì)所學(xué)知識(shí)的綜合運(yùn)用與學(xué)生能力的考查，注意基礎(chǔ)知識(shí)的掌握與理解，難度中等．（4）中電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)為易錯(cuò)點(diǎn)、難點(diǎn)，利用兩極反應(yīng)式之和為總反應(yīng)式進(jìn)行書(shū)寫(xiě)，容易理解．