Question

有原子序数依次增大的A、B、C、D、E、F六种短周期元素；A元素的原子半径是所有元素中原子最小的；C元素的最高价氧化物对应水化物与其氢化物能生成盐M；E与A同主族，且与E同周期；F元素原子的最外层电子数比次外层电子数少2；A、B、C、E、F这五种元素，每-种与D元素都能形成原子个数比不相同的若干种化合物．请回答：
（1）D元素在周期表中的位置为______．
（2）可以比较D和F得电子能力强弱的是______（填写编号）．
a．比较这两种元素原子半径的大小
b．二者形成的化合物中，D元素的原子显负价
c．比较这两种元素的气态氢化物的稳定性
（3）盐M中含有的化学键类型有______；并写出其中阳离子的电子式______．
（4）已知1mol E与水反应放出283.5kJ的热量，试写出E与水反应的热化学反应方程式______．
（5）固体氧化物燃料电池（SOFC）以固体氧化物作为电解质．其工作原理如图所示．

①固体氧化物中的O^2-向______（填“正”或“负”）极移动．
②电极b为电池______极，其电极反应式为______．
③若A₂作为燃料气，则接触面上发生的反应为______．
④若B₂A₄作为燃料气，则接触面上发生的反应为______．

Answer

有原子序数依次增大的A、B、C、D、E、F六种短周期元素，A元素的原子半径是所有元素中原子最小的，所以A为H元素；C元素的最高价氧化物对应水化物与其氢化物能生成盐M，则C是N元素；E与A同主族，且与E同周期，E的原子序数大于C，所以E为Na元素；F元素原子的最外层电子数比次外层电子数少2，则F为S元素；A、B、C、E、F这五种元素，每-种与D元素都能形成原子个数比不相同的若干种化合物，则D为O元素，B为C元素．
【解析】
有原子序数依次增大的A、B、C、D、E、F六种短周期元素，A元素的原子半径是所有元素中原子最小的，所以A为H元素；C元素的最高价氧化物对应水化物与其氢化物能生成盐M，则C是N元素；E与A同主族，且与E同周期，E的原子序数大于C，所以E为Na元素；F元素原子的最外层电子数比次外层电子数少2，则F为S元素；A、B、C、E、F这五种元素，每-种与D元素都能形成原子个数比不相同的若干种化合物，则D为O元素，B为C元素，
（1）通过以上分析知，D是O元素，O元素位于第二周期第VIA族，故答案为：第二周期第VIA族；
（2）比较D和F得电子能力强弱实际上就是比较两种元素的非金属性强弱，比较非金属性强弱的方法有：比较与氢气化合的难易程度、比较氢化物的稳定性、比较两种元素形成的化合物中的化合价、电负性等，故选bc；
（3）硝酸铵中 铵根离子和硝酸根离子之间存在离子键，铵根离子中氮原子和氢原子、硝酸根离子中氮原子和氧原子之间都存在共价键，铵根离子的电子式为：，故答案为：离子键、共价键；；
（4）1molNa与水反应放出283.5kJ的热量，则2molNa与水反应放出567kJ热量，所以其热化学反应方程式为
2Na（s）+2H2O（l）=H2（g）↑+2NaOH（aq）△H=-567kJ/mol，
故答案为：2Na（s）+2H2O（l）=H2（g）↑+2NaOH（aq）△H=-567kJ/mol；
（5）①原电池放电时阴离子向负极移动，所以O2-向负极移动，故答案为：负；
②燃料电池中，正极上投放氧化剂，所以b电极是正极，正极上氧气得电子生成氧离子，所以电极反应式为O2+4e-=2O2-，故答案为：O2+4e-=2O2-；
③如果氢气为燃料，则该电极上氢气失电子和氧离子反应生成水，则电极反应式为H2+O2--2e-=H2O，故答案为：H2+O2--2e-=H2O；
④如果C2H4作为燃料气，该电极上燃料失电子和氧离子反应生成二氧化碳和水，所以电极反应式为C2H4+6O2--12e-=2CO2+2H2O，
故答案为：C2H4+6O2--12e-=2CO2+2H2O．