Question

（2011?合肥三模）A、B、C、D、E、F属于短周期主族元素．A的原子半径在短周期中最大，B元素的原子最外层电子数为m，次外层电子数为n．C元素的原子L层电子数为m+n，M层电子数为m-n．D元素与C元素同主族，E元素原子与B元素原子的核外电子数之比为2：1，F的一种原子中，质量数与质子数之差为零．
（l）D元素基态原子的电子排布式

1s²2s²2p²

．D元素与B元素电负性：B

＞

D（填：＞、=、＜）．
（2）A、B、E元素形成的简单离子的半径由大到小的顺序为

S^2-＞O^2-＞Na⁺

（用离子符号表示）；元素B、C、E形成的常见单质，熔沸点由高到低的顺序是

硅＞硫磺＞氧气

（填名称）．
（3）由D、F元素可以构成的最简单的化合物W，取32g W完全燃烧生成液态水，可放出1780.6kJ的热量，则W燃烧的热化学方程式为

CH₄（g）+2O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-890.3kJ?mol^-1

．
（4）设计新型燃料电池是本世纪最富有挑战性的课题之一．有人制造了一种燃料电池，一个电极通入富含B₂单质的气体和少量
DB₂，另一电极通入W气体，电池的电解质是熔融的K₂CO₃．电池的负极反应式为

CH₄-8e^-+4CO₃^2-=5CO₂+2H₂O

，电池工作时，电解质里的CO₃^2-向

负极

极移动．
（5）将DB气体2.24L（标准状况）在氧气流中不断用电火花点燃，得到的产物通入足量的 Na₂O₂中，充分反应后Na₂O₂增重

2.8

g．

Answer 1

分析：A、B、C、D、E、F属于短周期主族元素．A的原子半径在短周期中最大，则A为Na元素；
C元素的原子L层电子数为m+n，M层电子数为m-n，所以m+n=8；B元素的原子最外层电子数为m，次外层电子数为n，由于m+n=8，所以n＜8，故B元素的次外层为K层，即n=2．所以m=6，故C为Si元素，B为O元素；
D元素与C元素同主族，所以D为C元素；
E元素原子与B元素原子的核外电子数之比为2：1，所以E为S元素；
F的一种原子中，质量数与质子数之差为零，该原子无中子，所以F为H元素．

解答：解：由分析可知：A为Na元素；B为O元素；C为Si元素；D为C元素；E为S元素；F为H元素．
（1）D为C元素，质子数为6，原子核外电子数为6，基态原子的电子排布式为1s²2s²2p²；
D为C元素、B为O元素，同周期自左而右电负性呈增大趋势，所以电负性O＞C，即B＞D．
故答案为：1s²2s²2p²；＞．
（2）A、B、E元素形成的简单离子分别是Na⁺、O^2-、S^2-，Na⁺、O^2-离子的核外电子排布相同，核电荷数越大，离子半径越小，所以离子半径O^2-＞Na⁺，S^2-＞O^2-的最外层电子数相同，电子层越多，离子半径越大，所以离子半径S^2-＞O^2-，所以离子半径S^2-＞O^2-＞Na⁺；
元素B、C、E形成的常见单质，分别为硅单质、硫单质、氧气，硅单质为原子晶体，硫单质为分子晶体，氧气可形成分子晶体常温下为气体，所以熔沸点硅＞硫磺＞氧气．
故答案为：S^2-＞O^2-＞Na⁺；硅＞硫磺＞氧气．
（3）由D、F元素可以构成的最简单的化合物W为CH₄，32gCH₄的物质的量为

32g

16g/mol

=2mol，完全燃烧生成液态水，放出1780.6kJ的热量，则CH₄燃烧的热化学方程式为CH₄（g）+2O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-890.3kJ?mol^-1
．
故答案为：CH₄（g）+2O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-890.3kJ?mol^-1．
（4）原电池本质为CH₄+2O₂=CO₂+2H₂O，原电池负极发生氧化反应，所以CH₄在负极放电，生成二氧化碳与水，电极反应式为CH₄-8e^-+4CO₃^2-=5CO₂+2H₂O；电池工作时，电解质里的CO₃^2-向负极移动．
故答案为：CH₄-8e^-+4CO₃^2-=5CO₂+2H₂O；负极．
（5）DB气体为CO，2.24L（标准状况）CO的物质的量为0.1mol，质量为0.1mol×28g/mol=2.8g，在氧气流中不断用电火花点燃生成二氧化碳，二氧化碳与过氧化钠反应：2CO+O₂=2CO₂，2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂，由方程式可知过氧化钠增重为CO的质量为2.8g．
故答案为：2.8g．

点评：以原子结构与位置关系为载体，考查化学用语、晶体结构与性质、半径比较等、原电池、化学计算等，综合性较大，难度中等，推断元素是解题关键，是对所学知识的综合运用，注意基础知识的理解掌握．