Question

高中化学难题

A,B,C,D,E五种短周期元素，其原子序数依次增大，而原子半径按A,C,B,E,D顺序依次增大。A,D同主族，B,D,E三种元素原子的最外层电子数之和为10，E的单质可做半导体材料。C与E两元素形成的化合物可与A,C,D形成的化合物Y发生反应；B元素的气态氢化物与其最高价氧化物的水化物可以发生反应生成化合物M，1molM中含有42mol电子，回答下列问题：
1，E元素在周期表中的位置：___周期___族；化合物M中含有的化学键类型有____________；用电子式表示化合物A2C的形成过程______________________
2，比较B,C,E形成的气态氢化物的稳定性（用化学式表示）：_______＞__________＞__________；写出C与A形成的18e-化合物的电子式____________;
3, 写出C与E两元素形成的化合物与Y溶液反应的离子方程式______________________________;
4, 以铂作电极，以Y溶液作为电解质溶液，A,C元素的单质分别在两电极上发生原电池反应，则负电极上的电极反应式为_______________________________。

Answer 1

E元素单质可作半导体材料，因此想到E为Si；

B元素气态氢化物和最高价氧化物水化物能反应，要么是氧还反应，要么是中和反应；而B排在E的前面，又不会是金属（金属无气态氢化物），且O、F无最高价氧化物水化物，CH4和碳酸又不反应，那么B只能是N，生成的M就是NH4NO3（由NH3和HNO3化合而成），检验后恰好符合“42电子”。

B、D、E最外层电子数和为10，因此D最外层电子数为1，又在N和Si的中间，D只能是Na；

A、D同主族，短周期中A可能是H、Li；但A的原子半径小于B（即N），因此A只能是H；

C的原子序数在N和Na之间，原子半径又小于N，只可能是O或F；但看“C与E两元素形成的化合物可与A,C,D形成的化合物Y发生反应”，若C是F，则Na、H、F形成的物质我们根本不熟悉；而当C是O，恰好可以匹配SiO2和NaOH的反应，因此确定C是O。

这样的话：A-H；B-N；C-O；D-Na；E-Si

1.Si在第三周期IVA族，NH4NO3中含有配位键（NH4 +内部）、极性共价键（NH4 +内部及NO3 -内部）、离子键（NH4 +和NO3 -之间）
【当然配位键也算作共价键，但是单独写出比较保险，因为配位键是重要的考察点】

2.BCE形成的气态氢化物分别为NH3、H2O、SiH4，稳定性H2O＞NH3＞SiH4（元素非金属性越强，其气态氢化物越稳定）；H与O形成的18e -化合物为H2O2【18电子体很重要，自己最好总结一下，可与10电子体类比；电子式不方便写，相信你会的，关键是H2O2是共价化合物，两个O原子间是单键，而且每个O上下还各有2个电子】

3.SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O【可类比CO2和NaOH的反应】

4.NaOH溶液做电解质溶液，H2和O2发生原电池反应，也就是燃料电池
总反应：2H2+O2=2H2O
正极反应：O2+4(e -)+2H2O=4(OH -)
负极反应：2H2-4(e -)+4(OH -)=4H2O
【记住正极还原、负极氧化；注意这里负极反应的产物千万不能写成H +，因为电解质溶液显碱性，H +不能稳定存在，所以直接加碱变水】

Answer 2

A H
B N
C O
D Na
E Si