Question

3．A、B、X、Y和Z是原子序數依次遞增的短周期元素，其中A與Y同主族，X與Z同主族，A與B和A與X均可形成10個電子化合物，A的單質常溫下為密度最小的氣體；B與Z的最外層電子數之比為2：3，常見化合物Y₂X₂是淡黃色固體，能與水反應生成X的單質，其溶液可使酚酞試液變紅．請回答下列問題．
（1）Y的原子結構示意圖為； Z在周期表中的位置是第三周期ⅥA族；B元素的名稱為碳．
（2）化合物Y₂X₂屬于A（填序號）．
A．離子化合物    B．共價化合物
（3）A與X和A與Z均能形成18個電子的化合物，此兩種化合物發生反應生成Z的化學方程式為H₂O₂+H₂S=S↓+2H₂O．
（4）A的單質與X的單質可制成新型的化學電源（KOH溶液作電解質溶液），兩個電極均由多孔性碳制成，通入的氣體由孔隙中逸出，并在電極表面放電，則正極通入氧氣（填物質名稱）；放電時KOH溶液中的OH^-往負極方向移動（填正或負）．
（5）1980年我國首次制成一輛燃氫汽車，乘員12人，以50km/h行駛了40km．為了有效發展民用氫能源，首先必須制得廉價的氫氣．下列可供開發、較經濟又具有廣闊前景的制氫方法是①（填寫編號）
①光解海水         ②鋅和稀硫酸反應．

Answer 1

分析 常見的10電子化合物有CH₄、NH₃、H₂O、HF等，多為氫化物，A與B和A與X均可形成10個電子化合物，則A為H元素，常見化合物Y₂X₂與水反應生成X的單質，其溶液可使酚酞試液變紅，則該化合物為Na₂O₂，其中Y為Na元素，X為O元素，X與Z同主族，則Z為S元素，最外層電子數為6，B與Z的最外層電子數之比為2：3，則B的最外層電子數為4，根據A、B、X、Y和Z是原子序數依次遞增可知B為C元素，根據元素所在周期表中的位置，原子結構以及對應化合物的性質解答該題．

解答 解：常見的10電子化合物有CH₄、NH₃、H₂O、HF等，多為氫化物，A與B和A與X均可形成10個電子化合物，則A為H元素，常見化合物Y₂X₂與水反應生成X的單質，其溶液可使酚酞試液變紅，則該化合物為Na₂O₂，其中Y為Na元素，X為O元素，X與Z同主族，則Z為S元素，最外層電子數為6，B與Z的最外層電子數之比為2：3，則B的最外層電子數為4，根據A、B、X、Y和Z是原子序數依次遞增可知B為C元素，
（1）Y為Na元素，鈉離子的核電荷數為11，核外電子總數為10，其離子結構示意圖為：；Z為S元素，原子核外有3個電子層，最外層電子數為6，位于周期表第三周期ⅥA族；B為C元素，名稱為碳，
故答案為：；第三周期ⅥA族；碳；
（2）化合物Y₂X₂為Na₂O₂，其電子式為，屬于離子化合物，故A正確，
故答案為：A；
（3）A與X和A與Z形成的18電子化合物分別為H₂O₂、H₂S，其中H₂O₂具有氧化性，H₂S具有還原性，二者發生氧化還原反應生成S和H₂O，反應的化學方程式為：H₂O₂+H₂S=S↓+2H₂O，
故答案為：H₂O₂+H₂S=S↓+2H₂O；
（4）堿性氫氧燃料電池中，通入氫氣的一極為電源的負極，通入氧氣的一極為電源的正極；氫氧根離子帶負電荷，其移動方向與電流方向相反，電解質溶液中，電流從負極流向正極，則氫氧根離子向負極移動，
故答案為：氧氣；負；
（5）①光解海水，可充分利用光能，廉價而又低碳，符合要求，故①正確；
②鋅和稀硫酸反應，消耗大量的鋅和硫酸，不符合廉價的要求，故②錯誤；
故答案為：①．

點評 本題考查元素位置結構性質的關系及應用，題目難度中等，本題側重于物質的結構和性質的考查，學習中注重相關基礎知識的積累，試題培養了學生的分析、理解能力及靈活應用基礎知識的能力．