Question

4．按要求回答下列各題：
（1）現有六種物質：①干冰；②金剛石；③四氯化碳；④氯化鈣；⑤二氧化硅；⑥硫酸鎂．請用編號填寫下列空白：
（Ⅰ）熔化時需要破壞共價鍵的化合物是⑤
（Ⅱ）屬于分子晶體且分子空間構型為直線型的是①，其電子式為
（Ⅲ）含有共價鍵的離子化合物是⑥．
（2）短周期中金屬性最強的元素是Na（填元素符號）；畫出周期表中第三周期第VA族元素原子的結構示意圖；第三周期元素中，形成簡單離子半徑最小的是Al³⁺（填離子符號）
（3）鋅錳干電池是最早使用的化學電源，其基本構造如圖1所示．該電池的負極材料是Zn，若電路中通過0.4mole^-，負極質量減少13g．工作時NH₄⁺在正極放電產生兩種氣體，其中一種氣體分子含10e^-的微粒，正極的電極反應式為2NH₄⁺+2e^-═2NH₃↑+H₂↑．
（4）拆開1mol氣態物質中某種共價鍵需要吸收的能量，就是該共價鍵的鍵能．下表是某些共價鍵的鍵能：

共價鍵	H-H	O=O	H-O
鍵能/kJ•mol-1	436	498	X

根據圖2中能量變化圖，回答下列問題：
①圖中：a=1370． ②表格中：X=463．

Answer 1

分析 （1）（Ⅰ）熔化時需要破壞共價鍵的化合物是二氧化硅；
（Ⅱ）屬于分子晶體且分子空間構型為直線型的是二氧化碳分子晶體，二氧化碳的電子式為：；
（Ⅲ）氯化鈣是只含離子鍵的共價化合物，而硫酸鎂是含有共價鍵的離子化合物；
（2）根據元素周期律，同周期元素從左向右金屬性在減弱，同主族從上往下金屬性增強；周期表中第三周期第VA族元素是硫，原子結構示意圖為：；同周期陰離子的半徑大于陽離子的半徑，電子層相同的陽離子核電荷數越大半徑越小；
（3）鋅錳干電池的負極上Zn失去電子，負極消耗1mol時轉移2mol電子，NH₄⁺離子在正極放電產生2種氣體，其中一種氣體分子是含10e^-的微粒為氨氣，另一種為氫氣；
（4）①從圖象可以看出：a是斷開2mol H-H鍵和1mol O=O需要吸收的能量，結合表格中提供的鍵能即可計算出．
②從表格看出，斷開2molH-H鍵和1mol O=O共吸熱（436×2+498）KJ，如果H-O鍵的鍵能是X，當形成2molH₂O中的4molH-O時則放出4XKJ熱量，根據2molH_2（g）和1molO_2（g）生成2molH₂O_（g）時放熱482KJ，列式即可解得X．

解答 解：（1）（Ⅰ）金剛石熔化是破壞共價鍵，但是單質，二氧化硅是熔化時需要破壞共價鍵的化合物，故答案為：⑤；
（Ⅱ）二氧化碳屬于分子晶體且分子空間構型為直線型，二氧化碳的電子式為，故答案為：①；；
（Ⅲ）氯化鈣是只含離子鍵的共價化合物，而硫酸鎂是含有共價鍵的離子化合物，故答案為：⑥；
（2）根據元素周期律，同周期元素從左向右金屬性在減弱，同主族從上往下金屬性增強，所以短周期中金屬性最強的元素是元素周期表的左下角的Na，周期表中第三周期第VA族元素是硫，原子結構示意圖為：；同周期陰離子的半徑大于陽離子的半徑，電子層相同的陽離子核電荷數越大半徑越小，所以半徑最小的離子是鋁離子，其離子符號為Al³⁺，故答案為：Na；；Al³⁺；
（3）鋅錳干電池的負極上Zn失去電子，負極反應為Zn-2e^-═Zn²⁺，負極消耗1mol時轉移2mol電子，每通過0.4mole^-，負極質量減少0.2mol×65g/mol=13.0g，由NH₄⁺離子在正極放電產生2種氣體，其中一種氣體分子是含10e^-的微粒為氨氣，另一種為氫氣，正極反應為2NH₄⁺+2e^-═2NH₃↑+H₂↑，
故答案為：Zn；13.0；2NH₄⁺+2e^-═2NH₃↑+H₂↑；
（4）①共價鍵的鍵能即為拆開1mol氣態物質中某種共價鍵需要吸收的能量．從圖象可以看出：a是斷開2mol H-H鍵和1mol O=O需要吸收的能量，故a=2mol×436kJ•mol^-1+1mol×498kJ•mol^-1=1370KJ，故答案為：1370；
②反應熱化學方程式：2H_2（g） +O_2（g） =2H₂O_（g） △H=-482kJ•mol^-1，則有（436×2+498）KJ-4XKJ=-482kJ，解得X=463KJ，故答案為：463．

點評 本題考查化學鍵、電化學的相關計算，第（4）題從斷鍵、成鍵的角度考查了反應熱的有關計算，屬于基礎型題目，較簡單．