Question

5．A、B、C、D、E都是短周期元素，原子半徑D＞C＞A＞E＞B，其中A、B處在同一周期，A、C處在同一主族．C原子核內質子數等于A、B原子核內質子數之和，C原子最外層上的電子數是D原子最外層電子數的4倍，且D為金屬．試回答：
（1）C在元素周期表的位置：第三周期IVA族．
（2）在五種元素中除D外都是非金屬元素，這四種非金屬形成的最簡單的液態或氣態氫化物的穩定性由大到小的順序是（用具體的分子式表示）H₂O＞NH₃＞CH₄＞SiH₄．
（3）E的氫化物的熔沸點比其同主族元素形成氫化物的熔沸點要高，原因是NH₃分子間存在氫鍵，使熔沸點升高．
（4）A與B形成的三原子分子的結構式是O=C=O，B與D形成的原子個數比為1：1的化合物的電子式是．
（5）E的一種氫化物叫肼，其分子中E原子與氫原子個數比為1：2．肼-空氣燃料電池是一種環保堿性燃料電池，其電解質溶液是20%-30%的KOH溶液．該燃料電池的正極的電極反應式是O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-．
（6）用電子式表示D₂B的形成過程．羰基硫（COS）分子結構與AB₂分子結構相似，所有原子的最外層都滿足8電子結構．用電子式表示羰基硫分子．

Answer 1

分析 A、B、C、D、E都是短周期元素，原子半徑D＞C＞A＞E＞B，其中A、B處在同一周期，A、C處在同一主族，四種元素在周期表中的大致相對位置為：，A、C處在同一主族，二者質子數相差8，C原子核內質子數等于A、B原子核內質子數之和，故B的質子數為8，則B為O元素；C原子最外層上的電子數是D原子最外層電子數的4倍，故C最外層電子數為4，D的最外層電子數為1，可推知A為碳元素，C為Si元素，D為Na元素，E的原子半徑介于碳、氧之間，故E為N元素，據此解答．

解答 解：A、B、C、D、E都是短周期元素，原子半徑D＞C＞A＞E＞B，其中A、B處在同一周期，A、C處在同一主族，四種元素在周期表中的大致相對位置為：，A、C處在同一主族，二者質子數相差8，C原子核內質子數等于A、B原子核內質子數之和，故B的質子數為8，則B為O元素；C原子最外層上的電子數是D原子最外層電子數的4倍，故C最外層電子數為4，D的最外層電子數為1，可推知A為碳元素，C為Si元素，D為Na元素，E的原子半徑介于碳、氧之間，故E為N元素．
（1）C為Si元素，處于周期表中第三周期IVA族，故答案為：第三周期IVA族；
（2）氫化物穩定性與元素非金屬性一致，由于非金屬性O＞N＞C＞Si，故氫化物穩定性：H₂O＞NH₃＞CH₄＞SiH₄，故答案為：H₂O＞NH₃＞CH₄＞SiH₄；
（3）E的氫化物為NH₃，NH₃分子間存在氫鍵，熔沸點比其同主族元素形成氫化物的熔沸點要高，
故答案為：NH₃分子間存在氫鍵，使熔沸點升高；
（4）A與B形成的三原子分子為CO₂，結構式是 O=C=O，B與D形成的原子個數比為1：1的化合物為Na₂O₂，電子式是，故答案為：O=C=O；；
（5）E的一種氫化物叫肼，其分子中E原子與氫原子個數比為1：2，則肼的分子式為N₂H₄，肼-空氣燃料電池是一種環保堿性燃料電池，其電解質溶液是20%-30%的KOH溶液，原電池正極發生還原反應，氧氣在正極獲得電子，堿性條件下生成氫氧根離子，該燃料電池的正極的電極反應式是：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，
故答案為：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-；
（6）用電子式表示Na₂O的形成過程為．羰基硫（COS）分子結構與CO₂分子結構相似，所有原子的最外層都滿足8電子結構，用電子式表示羰基硫分子 為：，
故答案為：；．

點評 本題考查元素位置結構性質的關系，側重對化學用語及元素周期律的考查，題目難度中等，關鍵是正確推斷元素的種類，注意根據原子位置關系及半徑大小找出其在周期表中的相對位置．