Question

A、B、C、D、E五种短周期元素,已知:
①原子半径递增顺序为:A、D、C、B、E
②短周期(除稀有气体元素外)所有元素中A的原子半径与E的原子半径之比为最小
③B、C、D三种元素电子层相同,三者原子序数之和为21,且D原子次外层电子数为最外层电子数的,
请回答下列问题:
(1)写出E单质在D单质中燃烧产物的电子式:         。(2)C₂A₄·H₂O与NH₃·H₂O相似,水溶液也呈弱碱性,用电离方程式表示其水溶液呈弱碱性的原因:           。(3)B、D、E三种元素可组成常见化合物X,A、B、D、E可组成常见化合物Y,X、Y均是生活中常见的化学试剂,它们在一定条件下可互相转化。当a mol Y转化成amol X时:(溶液中进行)
①若加入a mol纯净物Z就可实现转化,则加入Z为   (填一种Z物质化学式)。②若加入0.5a mol纯净物Z就可实现转化,则加入Z为   (填一种Z物质化学式)。(4)C₂A₄可用作高能燃料电池的燃料,生成物之一为C的单质,惰性材料作电极,KOH作电解质溶液构成原电池,写出负极的电极反应:          ;用该电池电解过量CuSO₄溶液,共收集到3.36 L(标准状况)的气体,电池消耗6.4 g C₂A₄,则该燃料的利用率为     。

Answer 1

(1)Na⁺[∶∶]^2-Na⁺
(2)N₂H₄·H₂ON₂+OH^-
(3)①NaOH(或其他合理答案) ②Na₂O(或其他合理答案)
(4) N₂H₄-4e^-+4OH^-N₂+4H₂O 75%

由②可知A是原子半径最小的H,E为短周期元素原子半径最大的Na,由③可知D为O,结合①可知B、C、D在元素周期表中的大致位置为；由原子序数之和为21可知B、C只能分别为碳、氮。(1)E与D点燃生成Na₂O₂,电子式为Na⁺[∶∶]^2-Na⁺;(2)结合NH₃·H₂O电离的方程式即可写出N₂H₄·H₂O的电离方程式;(3)NaHCO₃转化为Na₂CO₃应该加入碱,由a mol Y转化成a mol X可知①可能是NaOH或Na;②中1 mol物质溶于水生成2 mol NaOH,可以是Na₂O或Na₂O₂;(4)燃料作负极失电子,N₂H₄失4个电子生成N₂和H₂O,碱性溶液中用OH^-配平;电解池只生成O₂,n(O₂)="0.15" mol,转移电子0.6 mol;n(N₂H₄)="0.2" mol,转移电子0.8 mol,所以燃料利用率为×100%=75%。