Question

现有A、B、C、D、E、F、G七种短周期元素，原子序数依次增大．已知A与E、D与F分别同主族，E、F、G同周期；A、C的最外层电子数之和与D的最外层电子数相等，A与D形成的化合物常温下为液态，A分别与F、G形成的气体分子电子总数相等、B有多种同素异形体，其中一种是原子晶体，是自然界中最硬的物质，可做首饰品或做切削工具．
请回答下列问题：
（1）元素C在周期表中的位置是

 

，元素E的原子结构示意图为

 

．
（2）C的气态氢化物的水化物与其最高价氧化物的水化物可发生反应，离子方程式为：

 

．
（3）在一定条件下，A、D的单质和A、D、E形成的离子化合物的水溶液可构成电池，该电池负极的电极反应式为

 

，该电池在放电过程中，电解质溶液的pH将

 

（填“增大”、“减小”或“不变”）．
（4）化合物C₂A₄（g）是一种高效清洁的火箭燃料，0.25mol C₂A₄完全燃烧的生成物是一种气态单质和一种气态化合物，它们对环境无污染，同时放出热量133.5kJ的热量．则该反应的热化学方程式为（用具体物质化学式表示）

 

．

Answer 1

考点：位置结构性质的相互关系应用

专题：元素周期律与元素周期表专题

分析：A、B、C、D、E、F、G七种短周期元素，它们的原子序数依次增大，B有多种同素异形体，其中一种是原子晶体，是自然界中最硬的物质，可做首饰品或做切削工具，则此物为金刚石，故B为C；A与D形成的化合物常温下为液态，化合物为水、过氧化氢，则A为H元素，D为O元素；A、E同主族，E原子序数大于氧元素，则E为Na元素；D与F同主族，则F为S元素；A、C的最外层电子数之和与D的最外层电子数相等，C的最外层电子数为6-1=5，原子序数小于氧元素，则C为N元素；E、F、G同周期，A能分别与F、G形成电子总数相等的气体分子，核外电子总数为18，则F为S元素，G为Cl，据此解答．

解答： 解：A、B、C、D、E、F、G七种短周期元素，它们的原子序数依次增大，B有多种同素异形体，其中一种是原子晶体，是自然界中最硬的物质，可做首饰品或做切削工具，则此物为金刚石，故B为C；A与D形成的化合物常温下为液态，化合物为水、过氧化氢，则A为H元素，D为O元素；A、E同主族，E原子序数大于氧元素，则E为Na元素；D与F同主族，则F为S元素；A、C的最外层电子数之和与D的最外层电子数相等，C的最外层电子数为6-1=5，原子序数小于氧元素，则C为N元素；E、F、G同周期，A能分别与F、G形成电子总数相等的气体分子，核外电子总数为18，则F为S元素，G为Cl，
（1）元素C为氮元素，在周期表中的位置是第二周期第ⅤA族，E为Na元素，原子结构示意图为，故答案为：第二周期第ⅤA族；；
（2）N的最高价氧化物的水化物为硝酸，氢化物为氨气，溶于水为一水合氨，故一水合氨与硝酸反应生成硝酸铵，离子反应方程式为：NH₃．H₂O+H⁺=NH₄⁺+H₂O，故答案为：NH₃．H₂O+H⁺=NH₄⁺+H₂O；
（3）在一定条件下，氢气、氧气和NaOH的水溶液可构成电池，正极发生还原反应，氧气在正极放电生成氢氧根，正极电极反应式为O₂+2H₂O+4e^-═4OH^-，负极发生氧化反应，氢气在负极放电，碱性条件下生成水，负极电极反应为：2H₂+4OH^--4e^-═4H₂O，反应过程中生成H₂O，使c（OH^-）降低，pH减小，
故答案为：2H₂+4OH^--4e^-═4H₂O；减小；
（4）化合物N₂H₄曾被用作火箭推进剂，燃烧反应的生成物是一种气态单质和一种化合物，它们对环境无污染，生成氮气与液态水，0.251mol N₂H₄与O₂完全反应生成两种气体时放出热量133.5kJ，则1molN₂H₄反应放出的热量为133.5kJ×4=534kJ，则该反应的热化学方程式为：N₂H₄（g）+O₂（g）═N₂（g）+2H₂O（g）△H=-534 kJ?mol^-1，故答案为：N₂H₄（g）+O₂（g）═N₂（g）+2H₂O（g）△H=-534 kJ?mol^-1．

点评：本题以元素推断为载体，考查原子结构示意图、物质之间的离子反应方程式书写、原电池、热化学方程式的书写等，难度中等，推断元素是解题关键，注意理解原电池原理与热化学方程式的书写．