Question

下面是元素周期表的一部分，参照元素①－⑧在表中的位置，请用化学用语回答下列问题：

族 周期	IA							0
1	①	ⅡA	ⅢA	ⅣA	ⅤA	ⅥA	ⅦA
2				②	③	④
3	⑤		⑥	⑦			⑧

 
（1）④、⑤、⑥的原子半径由大到小的顺序为(元素符号)________________________。
（2）②、③、⑦的最高价含氧酸的酸性由强到弱的顺序是(填化学式)________     。
（3）①、④、⑤、⑧中的某些元素可形成既含离子键又含极性共价键的化合物，写出其中一种化合物的化学式：_______________。
（4）由②和④组成的化合物与⑤的同周期相邻主族元素的单质反应的化学方程式为:_______。
（5）⑥单质与⑤的最高价氧化物的水化物反应的离子方程式为                    。
（6）若用①②组成最简单的有机物作为燃料电池的原料，请写出在碱性介质中燃料电池负极的电极反应式:                                                         。
（7）燃煤废气中的含有氮氧化物（NO_x）、二氧化碳等气体，常用下列方法对燃煤废气进行脱硝处理时，常利用甲烷催化还原氮氧化物。
如：CH₄(g)＋4NO₂(g)=4NO(g)＋CO₂(g)＋2H₂O(g) ， △H=－574 kJ·mol^－1
CH₄(g)＋4NO(g)=2N₂(g)＋CO₂(g)＋2H₂O(g) ， △H=－1160 kJ·mol^－1
则CH₄(g)将NO₂(g)还原为N₂(g)等的热化学方程式为                             。

Answer 1

（1）Na＞Al＞O……（2分）
（2）HNO₃＞H₂CO₃＞H₂SiO₃ (H₄SiO₄) ……（2分）
（3）NaOH或NaClO……（2分）
（4）2Mg + CO₂2MgO + C……… （2分）
（5）2Al + 2OH^- + 2H₂O =2AlO₂^- + 3H₂↑………（2分）
（6）CH₄－8e^－ ＋10OH^－=CO₃^2－ ＋7H₂O………（2分）
（7）CH₄(g)＋2NO₂(g)=N₂(g)＋CO₂(g)＋2H₂O(g)  △H=－867 kJ·mol^－1 … （2分）

试题分析：根据元素在周期表中的位置可知：①为H，②为C，③为N，④为O，⑤为Na，⑥为Al，⑦为Si，⑧为Cl，则
（1）Na、Al位于同一周期，Na原子半径大于Al，O原子核外电子层数最少，原子半径最小，则原子半径：Na＞Al＞O；
（2）非金属性：N＞C＞Si，元素的非金属性越强，对应的最高价含氧酸的酸性越强，则酸性：HNO₃＞H₂CO₃＞H₂SiO₃。
（3）①、④、⑤、⑧中的某些元素可形成既含离子键又含极性共价键的化合物为NaOH或NaClO。
（4）由②和④组成的化合物可以是二氧化碳或一氧化碳，⑤的同周期相邻主族元素的单质是镁，镁能与二氧化碳反应生成氧化镁和碳，反应的化学方程式为2Mg + CO₂2MgO + C。
（5）⑥单质是铝，与⑤的最高价氧化物的水化物氢氧化钠反应的离子方程式为2Al + 2OH^- + 2H₂O =2AlO₂^- + 3H₂↑。
（6）①②组成最简单的有机物是甲烷，甲烷作为燃料电池中甲烷在负极通入，所以在碱性介质中燃料电池负极的电极反应式为CH₄－8e^－ ＋10OH^－=CO₃^2－ ＋7H₂O。
（7）已知①CH₄(g)＋4NO₂(g)=4NO(g)＋CO₂(g)＋2H₂O(g) △H=－574 kJ·mol^－1、②CH₄(g)＋4NO(g)=2N₂(g)＋CO₂(g)＋2H₂O(g) △H=－1160 kJ·mol^－1，则根据盖斯定律可知（①+②）÷2即得到CH₄(g)将NO₂(g)还原为N₂(g)等的热化学方程式，即CH₄(g) ＋2NO₂(g)=N₂(g) ＋CO₂(g) ＋2H₂O(g)，所以该反应的反应热△H=（－574 kJ·mol^－1－1160 kJ·mol^－1）÷2=－867 kJ·mol^－1。