Question

现有A、B、C、D、E 五种原子序数依次增大的短周期元素。C 是所在周期的原子序数最大的金属元素；E是所在周期除稀有气体外的所有原子中原子半径最小的元素；A、B同周期，C、D、E 同周期，B 与 D 同主族；几种原子的核电荷数的关系为：A+B+D＝C+E。 请按要求回答下列问题：

（1）B、C、E的简单离子半径由大到小依次是(填离子符号)____________________；

（2）将E 的单质通入到含等物质的量 FeBr₂溶液中充分反应的离子方程式为：_________________。

（3）已知：2Na(s)＋1/2B₂(g)＝Na₂B(s) △H＝－414 kJ/mol；

2Na(s)＋B₂(g)＝Na₂B₂(s) △H＝－511 kJ/mol；

则 Na₂B(s) 转变为Na₂B₂(s)的反应一定条件下能自发进行的理由是(结合热化学方程式回答)：  _______________。

将 0.2 mol Na₂B₂加入到100 mL1 mol/L CE₃中，充分反应的化学方程式为_________________。

（4）写出以A、C为两电极、NaOH溶液为电解质溶液组成原电池的负极反应式___________________________。

Answer

（1）Cl－＞ O2－＞ Al3+；

（2）2Fe2++2Br－+2Cl2=2Fe3++Br2+4Cl－

（3）Na2O(s) +1/2O2(g) = Na2O2(s) △H＝－97 kJ/mol，△S < 0，所以△H-T△S在低温下小于0，可自发进行；2Na2O2+AlCl3=NaAlO2+3NaCl+O2↑；

（4）Al－3e-＋4OH-=AlO2-＋2H2O；

【解析】

试题分析：A、B、C、D、E 五种原子序数依次增大的短周期元素。C 是所在周期的原子序数最大的金属元素，C为Al元素；E是所在周期除稀有气体外的所有原子中原子半径最小的元素，E为Cl元素；A、B同周期，C、D、E 同周期；B 与 D 同主族；几种原子的核电荷数的关系为：A+B+D＝C+E。则A为C元素，B为O元素，D为S元素。

（1）Cl－有3个电子层，离子半径最大，O2－和Al3+电子层结构相同，但铝的核电荷数大于氧，半径小，离子半径由大到小依次是Cl－＞ O2－＞ Al3+，故答案为：Cl－＞ O2－＞ Al3+；

（2）将氯气通入到含等物质的量 FeBr2溶液中充分反应的离子方程式为2Fe2++2Br－+2Cl2=2Fe3++Br2+4Cl－，故答案为：2Fe2++2Br－+2Cl2=2Fe3++Br2+4Cl－；

（3）根据2Na(s)＋1/2B2(g)＝Na2B(s) △H＝－414 kJ/mol；2Na(s)＋B2(g)＝Na2B2(s) △H＝－511 kJ/mol；利用盖斯定律得：Na2O(s) +1/2O2(g) = Na2O2(s) △H＝－97 kJ/mol，△S < 0，所以△H-T△S在低温下小于0，可自发进行；将 0.2 mol Na2O2加入到100 mL1 mol/L AlCl3 中恰好反应生成偏铝酸钠氧气和氯化钠，反应的化学方程式为2Na2O2+AlCl3=NaAlO2+3NaCl+O2↑，故答案为：Na2O(s) +1/2O2(g) = Na2O2(s) △H＝－97 kJ/mol，△S < 0，所以△H-T△S在低温下小于0，可自发进行；2Na2O2+AlCl3=NaAlO2+3NaCl+O2↑；

（4）铝与NaOH溶液反应为该原电池的总反应，因此原电池的负极反应式为Al－3e-＋4OH-=AlO2-＋2H2O，故答案为：Al－3e-＋4OH-=AlO2-＋2H2O。

考点：考查了元素周期表和元素周期律的相关知识。