Question

A、B、C、D、E、F、G均为短周期元素，原子序数依次递增。A元素原子核内无中子，B元素原子最外层电子数是次外层电子数的2倍，D是地壳中含量最多的元素，E是短周期中金属性最强的元素，F与G位置相邻，G是同周期元素中原子半径最小的主族元素。请回答下列问题：

（1）C在元素周期表中的位置为___，G的原子结构示意图是___。

（2）D与E按原子个数比1：1形成化合物甲，其电子式为___，所含化学键类型为___。向甲中滴加足量水时发生反应的化学方程式是___。

（3）E、F、G三种元素所形成的简单离子，半径由大到小的顺序是___。(用离子符号表示)

（4）用BA₄、D₂和EDA的水溶液组成燃料电池，电极材料为多孔惰性金属电极。在a极通入BA₄气体，b极通入D₂气体，则a极是该电池的___极，负极的电极反应式为___。

Answer

第二周期第ⅤA族 离子键和非极性共价键（或离子键和共价键） 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑ r(S2-)>r(Cl-)>r(Na+) 负 CH4+10OH--8e-=CO+7H2O

【解析】

A、B、C、D、E、F、G均为短周期元素，原子序数依次递增．A元素原子核内无中子，则A为氢元素；B元素原子核外最外层电子数是次外层电子数的2倍，则B有2个电子层，最外层有4个电子，则B为碳元素；D元素是地壳中含量最多的元素，则D为氧元素；C原子序数介于碳、氧之间，故C为氮元素；E元素是短周期元素中金属性最强的元素，则E为Na；F与G的位置相邻，G是同周期元素中原子半径最小的元素，可推知F为S元素、G为Cl元素。

(1)C是氮元素，原子有2个电子层，最外层电子数为5，在元素周期表中的位置：第二周期第VA族，G为Cl元素，原子结构示意图是，故答案为：第二周期第VA族；；

(2)D与E按原子个数比1：1形成化合物甲为Na2O2，其电子式为，所含化学键类型为：离子键、共价键，向过氧化钠中滴加足量水时发生反应的化学方程式是：2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2↑，

故答案为：；离子键、共价键；2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2↑；

(3)电子层结构相同的离子，核电荷数越大离子半径越小，离子电子层越多离子半径越大，故离子半径由大到小的顺序是：S2－＞Cl－＞Na＋，故答案为：S2－＞Cl－＞Na＋；

(4)用CH4、O2和NaOH的水溶液组成燃料电池，电极材料为多孔惰性金属电极．在a极通入CH4气体，b极通入O2气体，甲烷发生氧化反应，则a极是该电池的负极，b为正极，氧气在正极获得电子，碱性条件下生成氢氧根离子，正极的电极反应式为：O2+2H2O+4e－=4OH－，而负极甲烷失电子，在碱性环境下生成碳酸根离子，极反应方程式：CH4+10OH--8e-=CO+7H2O；

故答案为：负；CH4+10OH--8e-=CO+7H2O；