Question

15．X、Y、Z、R、W五种元素分布在三个不同的短周期，它们的原子序数依次增大．YR₂是主要的温室气体，W是短周期中金属性最强的元素．甲是W的最高价氧化物的水化物，乙是X、Z组成的最简单化合物．
（1）Z元素在周期表中位于第2周期，第VA族．
（2）甲含有的化学键有离子键、共价键．
（3）比较Y、R、W原子半径的大小：O＜C＜Na（填元素符号）．
（4）一定条件下，X单质和R单质在甲的浓溶液中可以形成燃料电池，该燃料电池的正极的反应式是O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-．
（5）工业上生产乙，若每生成a mol乙时放出b kJ热量，则该反应的热化学方程式为N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-$\frac{2b}{a}$kJ•mol^-1．

Answer 1

分析 YR₂是主要的温室气体，应为CO₂，则Y为C元素，R为O元素，Y、Z、R原子序数依次增大，则Z为N元素，W是短周期中金属性最强的元素，应为Na元素，X、Y、Z、R、W五种元素分布在三个不同的短周期，则X应为第一周期元素H，甲是W的最高价氧化物的水化物，应为NaOH，乙是X、Z组成的最简单化合物，应为NH₃，根据元素对应单质、化合物的结构和性质结合元素周期律知识解答该题．

解答 解：YR₂是主要的温室气体，应为CO₂，则Y为C元素，R为O元素，Y、Z、R原子序数依次增大，则Z为N元素，W是短周期中金属性最强的元素，应为Na元素，X、Y、Z、R、W五种元素分布在三个不同的短周期，则X应为第一周期元素H，甲是W的最高价氧化物的水化物，应为NaOH，乙是X、Z组成的最简单化合物，应为NH₃，则
（1）Z为N元素，原子序数为7，原子核外有2个电子层，最外层电子数为5，位于周期表第二周期VA族，故答案为：2；VA；
（2）甲为NaOH，为离子化合物，含有离子键，NaOH中O-H为共价键，故答案为：离子键、共价键；
（3）O和C位于同一周期，C原子半径大于O，Na位于第三周期，比O、C多了一个电子层，原子半径最大，所以三者原子半径大小关系为：Na＞C＞O，故答案为：O、C、Na；
（4）碱性氢氧燃料电池中，氧气在正极发生还原反应生成OH^-，电极反应式为O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，故答案为：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-；
（5）若每生成a molNH₃时放出b kJ热量，则生成1molNH₃放出$\frac{b}{a}$kJ的能量，所以合成氨的热化学方程式为N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-$\frac{2b}{a}$ kJ•mol^-1，
故答案为：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-$\frac{2b}{a}$ kJ•mol^-1

点评 本题考查位置结构性质相互关系及应用，为高频考点，涉及原电池、热化学、元素周期律等知识点，明确周期表结构、原子结构、物质性质及元素周期律即可解答，题目难度不大．