Question

A、B、C、D、E、F、G均为短周期元素，原子序数依次递增。A元素原子核内只有一个质子，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。回答下列问题：

（1）C在元素周期表中的位置为______，G的原子结构示意图为______。

（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为______。

（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为______（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，正极的电极反应式为______。

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↑ S2->Cl－>Na+ 负 O2＋2H2O＋4e－=4OH－

【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元素原子核内只有一个质子，则A为H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C元素；D元素是地壳中含量最多的元素，则D为O元素；C原子序数介于碳、氧之间，故C为N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，则F为S元素、G为Cl元素，综上，A为H元素，B为C元素，C为N元素，D为O元素，E为Na，F为S元素，G为Cl元素，据此解答。

(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：离子键和非极性共价键（或离子键和共价键）；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：；离子键和非极性共价键（或离子键和共价键）；2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑；

(3) E、F、G三种元素所形成的简单离子分别为钠离子、硫离子和氯离子，其中硫离子和氯离子电子层结构相同，核电荷数越大离子半径越小，则硫离子半径大于氯离子半径且大于钾离子半径，钾和钠均位于ⅠA，离子电子层越多离子半径越大，则离子半径由大到小的顺序为：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－；
故答案为：负；O2＋2H2O＋4e－=4OH－。