Question

13．A、B、C、D、E、F六種元素為原子序數(shù)依次增大的短周期元素．A為原子半徑最小的元素，A和B可形成4原子10電子的分子X；C的最外層電子數(shù)是內(nèi)層的3倍； D原子的最外層電子數(shù)是最內(nèi)層電子數(shù)的一半；E是地殼中含量最多的金屬元素；F元素的最高正價與最低負(fù)價代數(shù)和為6．
請回答下列問題：
（1）B、C、D、E、F五種元素原子半徑由大到小的順序是Na＞Al＞Cl＞N＞O．
（2）A和C按原子個數(shù)比1：l形成4原子分子Y．Y的結(jié)構(gòu)式是H-O-O-H．
（3）分子X的電子式是；D可以在液態(tài)X中發(fā)生類似于與A₂C的反應(yīng)，寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式2Na+2NH₃=2NaNH₂+H₂↑．
（4）實驗證明，熔融的EF3不導(dǎo)電，其原因是AlCl₃在熔融的狀態(tài)下不發(fā)生電離，沒有產(chǎn)生自由移動的離子．
（5）E的單質(zhì)可溶于A、C、D形成的化合物Z的水溶液中．拉曼光譜證實此反應(yīng)生成的陰離子主要以E（CA）${\;}_{4}^{-}$的形式存在，寫出E溶于Z溶液的離子方程式：2Al+2OH^-+6H₂O=2Al（OH）₄^-+3H₂↑．
（6）工業(yè)品Z的溶液中含有某些含氧酸根雜質(zhì)，可用離子交換膜法電解提純．電解槽內(nèi)裝有陽離子交換膜（只允許陽離子通過），其工作原理如圖所示．

①該電解槽的陽極反應(yīng)式是4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑．
②通電開始后，陰極附近溶液pH增大（“增大”、“減小”或”不變”）．
③除去雜質(zhì)后的Z溶液從液體出口B（填寫“A”或“B”）導(dǎo)出．

Answer 1

分析 A、B、C、D、E、F六種元素為原子序數(shù)依次增大的短周期元素，A為原子半徑最小的元素，為H元素；
A和B可形成4原子10電子的分子X，則B為N元素；
C的最外層電子數(shù)是內(nèi)層的3倍，則C為O元素； 
D原子的最外層電子數(shù)是最內(nèi)層電子數(shù)的一半，為Na元素；
E是地殼中含量最多的金屬元素，為Al元素；
F元素的最高正價與最低負(fù)價代數(shù)和為6，則F為Cl元素；
（1）原子電子層數(shù)越多，其原子半徑越大，同一周期元素原子半徑隨著原子序數(shù)增大而減��；
（2）A和C按原子個數(shù)比1：l形成4原子分子Y為H₂O₂；
（3）分子X是氨氣，氨氣分子中每個H原子和N原子形成一對共用電子對；D是Na，鈉和氨氣的反應(yīng)相當(dāng)于和水的反應(yīng)，根據(jù)鈉和水的反應(yīng)寫出鈉和氨氣反應(yīng)；
（4）氯化鋁是分子晶體，熔融狀態(tài)以分子存在；
（5）Al的單質(zhì)可溶于H、O、Na形成的化合物NaOH的水溶液中．拉曼光譜證實此反應(yīng)生成的陰離子主要以Al（OH）₄^-的形式存在，根據(jù)反應(yīng)物和生成物書寫離子方程式；
（6）①該電解槽的陽極上氫氧根離子放電；
②通電開始后，陰極上水得電子生成氫氣同時生成氫氧根離子，導(dǎo)致陰極附近氫氧根離子濃度增大；
③在陰極附近生成氫氧根離子，陽離子通過交換膜進(jìn)入陰極室得到NaOH，所以在陰極室得到NaOH．

解答 解：A、B、C、D、E、F六種元素為原子序數(shù)依次增大的短周期元素，A為原子半徑最小的元素，為H元素；
A和B可形成4原子10電子的分子X，則B為N元素；
C的最外層電子數(shù)是內(nèi)層的3倍，則C為O元素； 
D原子的最外層電子數(shù)是最內(nèi)層電子數(shù)的一半，為Na元素；
E是地殼中含量最多的金屬元素，為Al元素；
F元素的最高正價與最低負(fù)價代數(shù)和為6，則F為Cl元素，
（1）原子電子層數(shù)越多，其原子半徑越大，同一周期元素原子半徑隨著原子序數(shù)增大而減小，所以B、C、D、E、F五種元素原子半徑由大到小順序是Na＞Al＞Cl＞N＞O，
故答案為：Na＞Al＞Cl＞N＞O；                                          
（2）A和C按原子個數(shù)比1：l形成4原子分子Y為H₂O₂，其結(jié)構(gòu)式為H-O-O-H，
故答案為：H-O-O-H；
（3）分子X是氨氣，氨氣分子中每個H原子和N原子形成一對共用電子對，電子式為；D是Na，鈉和氨氣的反應(yīng)相當(dāng)于和水的反應(yīng)，根據(jù)鈉和水的反應(yīng)寫出鈉和氨氣反應(yīng)為2Na+2NH₃=2NaNH₂+H₂↑，
故答案為：；2Na+2NH₃=2NaNH₂+H₂↑；
（4）氯化鋁是分子晶體，熔融狀態(tài)下以分子存在，熔融的AlCl₃不導(dǎo)電，
故答案為：AlCl₃在熔融的狀態(tài)下不發(fā)生電離，沒有產(chǎn)生自由移動的離子；
（5）Al的單質(zhì)可溶于H、O、Na形成的化合物NaOH的水溶液中．拉曼光譜證實此反應(yīng)生成的陰離子主要以Al（OH）₄^-的形式存在，根據(jù)反應(yīng)物和生成物書寫離子方程式為2Al+2OH^-+6H₂O=2Al（OH）₄^-+3H₂↑，
故答案為：2Al+2OH^-+6H₂O=2Al（OH）₄^-+3H₂↑；
（6）①該電解槽的陽極上氫氧根離子放電，電極反應(yīng)式為4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，故答案為：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑；
②通電開始后，陰極上水得電子生成氫氣同時生成氫氧根離子，導(dǎo)致陰極附近氫氧根離子濃度增大，所以pH增大，故答案為：增大；
③在陰極附近生成氫氧根離子，陽離子通過交換膜進(jìn)入陰極室得到NaOH，所以在陰極室得到NaOH，所以從B出來，故答案為：B．

點(diǎn)評 本題考查位置結(jié)構(gòu)性質(zhì)相互關(guān)系及應(yīng)用，為高頻考點(diǎn)，涉及元素推斷、元素周期律、離子方程式書寫、電解原理等知識點(diǎn)，正確推斷元素、靈活運(yùn)用元素周期律、明確電解原理是解本題關(guān)鍵，注意鋁和氫氧化鈉溶液反應(yīng)時NaOH不是氧化劑，為易錯點(diǎn)．