Question

4．Ⅰ有A、B、C、D、E五種短周期主族元素，它們的原子序數(shù)依次增大．A元素的原子是半徑最小的原子，B元素的最高價(jià)氧化物的水化物與其氫化物反應(yīng)生成一種鹽X，D與A同族，且與E同周期，E元素的最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的3/4倍．A、B、D、E這四種元素，每一種都能與C元素形成原子個(gè)數(shù)比不相同的多種化合物．回答下列問題：
（1）寫出相應(yīng)元素名稱：C氧
（2）化合物甲、乙均是由A、C、D、E四種元素組成的中學(xué)常見的化合物，甲既能與鹽酸反應(yīng)，又能與NaOH溶液反應(yīng)，甲溶液和乙溶液反應(yīng)的離子方程式為：HSO₃^2-+H⁺=SO₂↑+H₂O；丙由C、D、E三種元素組成（原子個(gè)數(shù)比為3：2：2），乙溶液和丙溶液反應(yīng)的離子方程式為：S₂O₃^2-+2H⁺=S↓+SO₂↑+H₂O．
（3）N₂H₄的電子式為．將N₂H₄和O₂通入到由A、C、D三種元素組成物質(zhì)的稀溶液中構(gòu)成原電池，則負(fù)極的電極反應(yīng)式為N₂H₄-4e^-+4OH^-=N₂↑+4H₂O．
Ⅱ已知X是一種鹽，H是常見金屬單質(zhì)，F(xiàn)、I是常見非金屬單質(zhì)，E、G都是工業(yè)上重要的堿性物質(zhì)，它們有如圖所示的關(guān)系．
試回答下列問題
（ 1 ）G中含有的化學(xué)鍵類型有：離子鍵、共價(jià)鍵．
（2）寫出②反應(yīng)的化學(xué)方程式2Mg+CO₂ $\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2MgO+C 并用雙線橋法表示該反應(yīng)電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目．

Answer 1

分析 Ⅰ．A、B、C、D、E五種短周期主族元素，它們的原子序數(shù)依次增大，A元素的原子是半徑最小的原子，則A為H元素，B元素的最高價(jià)氧化物的水化物與其氫化物反應(yīng)生成一種鹽X，則B為N元素，鹽X為NH₄NO₃，E元素的最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的$\frac{3}{4}$倍，則E為S元素，D與A同族，且與E同周期，故D為Na元素，A、B、D、E這四種元素，每一種都能與C元素形成原子個(gè)數(shù)比不相同的多種化合物，則C為O元素；
Ⅱ．由H是常見的金屬單質(zhì)，它在B中燃燒后生成一種非金屬單質(zhì)，應(yīng)是金屬鎂在CO₂氣體中燃燒生成C與MgO，則H為Mg、B為CO₂、A為MgO、I為碳；由X是一種鹽，它受熱分解可以產(chǎn)生MgO、二氧化碳及物質(zhì)C，B（CO₂）與D反應(yīng)可產(chǎn)生非金屬單質(zhì)F，且生成的E物質(zhì)是工業(yè)上重要的堿，則可推斷F是O₂，D是Na₂O₂，E是Na₂CO₃，故C是H₂O，G是NaOH，X是一種堿式碳酸鎂或碳酸氫鎂．

解答 解：Ⅰ．A、B、C、D、E五種短周期主族元素，它們的原子序數(shù)依次增大，A元素的原子是半徑最小的原子，則A為H元素，B元素的最高價(jià)氧化物的水化物與其氫化物反應(yīng)生成一種鹽X，則B為N元素，鹽X為NH₄NO₃，E元素的最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的$\frac{3}{4}$倍，則E為S元素，D與A同族，且與E同周期，故D為Na元素，A、B、D、E這四種元素，每一種都能與C元素形成原子個(gè)數(shù)比不相同的多種化合物，則C為O元素．
（1）由以上分析可知，C為氧，故答案為：氧；
（2）化合物甲、乙均是由H、O、Na、S四種元素組成的中學(xué)常見的化合物，甲既能與鹽酸反應(yīng)，又能與NaOH溶液反應(yīng)，甲為NaHSO₃、乙為NaHSO₄，甲溶液和乙溶液反應(yīng)的離子方程式為：HSO₃^2-+H⁺=SO₂↑+H₂O；丙由O、Na、S三種元素組成（原子個(gè)數(shù)比為3：2：2），則丙為Na₂S₂O₃，乙溶液和丙溶液反應(yīng)的離子方程式為：S₂O₃^2-+2H⁺=S↓+SO₂↑+H₂O，
故答案為：HSO₃^2-+H⁺=SO₂↑+H₂O；S₂O₃^2-+2H⁺=S↓+SO₂↑+H₂O；
（3）N₂H₄的電子式為，由H、O、Na三種元素組成物質(zhì)為NaOH，將N₂H₄和O₂通入到
NaOH的稀溶液中構(gòu)成原電池，負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，N₂H₄在負(fù)極失去電子，堿性條件下生成氮?dú)馀c水，則負(fù)極的電極反應(yīng)式為N₂H₄-4e^-+4OH^-=N₂↑+4H₂O，
故答案為：；N₂H₄-4e^-+4OH^-=N₂↑+4H₂O；
Ⅱ．由H是常見的金屬單質(zhì)，它在B中燃燒后生成一種非金屬單質(zhì)，應(yīng)是金屬鎂在CO₂氣體中燃燒生成C與MgO，則H為Mg、B為CO₂、A為MgO、I為碳；由X是一種鹽，它受熱分解可以產(chǎn)生MgO、二氧化碳及物質(zhì)C，B（CO₂）與D反應(yīng)可產(chǎn)生非金屬單質(zhì)F，且生成的E物質(zhì)是工業(yè)上重要的堿，則可推斷F是O₂，D是Na₂O₂，E是Na₂CO₃，故C是H₂O，G是NaOH，X是一種堿式碳酸鎂或碳酸氫鎂．
（ 1 ）G是NaOH，含有離子鍵、共價(jià)鍵，故答案為：離子鍵、共價(jià)鍵；
（2）②反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2Mg+CO₂ $\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2MgO+C，用雙線橋法表示該反應(yīng)電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目為：，
故答案為：2Mg+CO₂ $\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2MgO+C；．

點(diǎn)評(píng) 本題考查結(jié)構(gòu)位置性質(zhì)關(guān)系應(yīng)用、無機(jī)物推斷，屬于拼合型題目，題目難度中等，需要學(xué)生熟練掌握元素化合物知識(shí)，注意掌握單線橋、雙線橋表示電子轉(zhuǎn)移．