Question

19．下表是部分短周期元素的信息，用化學(xué)用語回答下列問題．

元素代號	A	B	F
原子半徑/nm	0.077	0.075	0.117
主要化合價	+4、-4	+5、-3	+4、-4

元素	D	M	G	E
性質(zhì) 結(jié)構(gòu) 信息	單質(zhì)制成的高壓燈，發(fā)出的黃光透霧力強、射程遠．	氫化物常溫下呈液態(tài)，M的雙原子陰離子有18個電子	原子核外的M層比L層少2個電子．	+3價陽離子的核外電子排布與氖原子相同．

（1）元素A在周期表中的位置第二周期ⅣA族．B的某種核素中中子數(shù)比質(zhì)子數(shù)多1，則表示該核素的原子符號為₇¹⁵N．
（2）寫出鈣與M原子個數(shù)比為1：2化合物的電子式，鈣與A原子個數(shù)比為1：2化合物含有的化學(xué)鍵類型（填離子鍵、共價鍵或非極性鍵）離子鍵和非極性鍵共價鍵．
（3）M^2-、D⁺、G^2-離子半徑大小順序是S^2-＞O^2-＞Na⁺（用離子符號回答）．
（4）由A、B、M及氫四種原子構(gòu)成的分子A₂H₅BM₂，既可以和鹽酸反應(yīng)又可以和氫氧化鈉溶液反應(yīng)，寫出A₂H₅BC₂的名稱甘氨酸．
（5）某同學(xué)設(shè)計實驗證明A、B、F的非金屬性強弱關(guān)系．

①溶液a和b分別為硝酸，飽和NaHCO₃溶液．
②溶液c中的離子方程式為SiO₃^2-+CO₂+H₂O=H₂SiO₃↓+CO₃^2-．
（6）將0.5mol D₂M₂投入100mL 3mol/L ECl₃溶液中，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為0.5mol．
（7）工業(yè)上冶煉E，以石墨為電極，陽極產(chǎn)生的混合氣體的成分為O₂、CO₂（或CO）．

Answer 1

分析 短周期元素A、F的化合價都是+4、-4，所以是第ⅣA元素，結(jié)合半徑分別為：A為碳；F是硅；由B的半徑和化合價B是氮元素，D單質(zhì)制成的高壓燈，發(fā)出的黃光透霧力強、射程遠，應(yīng)為Na；氫化物常溫下呈液態(tài)，M的雙原子陰離子有18個電子，M是氧；G的原子核外的M層比L層少2個電子，G是16號硫，E的+3價陽離子的核外電子排布與氖原子相同，所以E是鋁，由此分析解答．

解答 解：（1）元素碳在周期表中的位置第二周期ⅣA族，氮的某種核素中中子數(shù)比質(zhì)子數(shù)多1，則表示該核素的原子符號為 ₇¹⁵N，故答案為：第二周期ⅣA族；₇¹⁵N；
（2）過氧化鈣的電子式為：；過氧化鈣中存離子鍵和非極性鍵共價鍵，故答案為：；離子鍵和非極性鍵共價鍵；
（3）電子層數(shù)越多半徑越大，電子層數(shù)相同，核電荷數(shù)越多半徑越小，所以半徑的大小為：S^2-＞O^2-＞Na⁺，故答案為：S^2-＞O^2-＞Na⁺；
（4）由C、N、O及氫四種原子構(gòu)成的分子C₂H₅NO₂，既可以和鹽酸反應(yīng)又可以和氫氧化鈉溶液反應(yīng)，所以是氨酸，C₂H₅NO₂的名稱是甘氨酸，故答案為：甘氨酸；
（5）由裝置圖可知，實驗原理是利用強酸制備弱酸，硝酸易揮發(fā)，為防止干擾應(yīng)除去，故錐形瓶中產(chǎn)生二氧化碳，應(yīng)為硝酸與碳酸鹽反應(yīng)，溶液b吸收揮發(fā)的硝酸，應(yīng)為飽和的碳酸氫鈉，燒杯中應(yīng)是二氧化碳與硅酸鈉反應(yīng)生成硅酸，
①由上述分析可知，溶液a為硝酸，溶液b為飽和NaHCO₃溶液，
故答案為：硝酸、飽和NaHCO₃溶液；
②溶液c中的離子方程式為：SiO₃^2-+CO₂+H₂O=H₂SiO₃↓+CO₃^2-，
故答案為：SiO₃^2-+CO₂+H₂O=H₂SiO₃↓+CO₃^2-；
（6）Na₂O₂投 AlCl₃溶液中，先與水生成氫氧化鈉與氧氣，反應(yīng)中過氧化鈉起氧化劑、還原劑作用，各占一半，起還原劑的過氧化鈉中O元素化合價有-1升高為0價，故0.5molNa₂O₂費用轉(zhuǎn)移電子為0.5mol×$\frac{1}{2}$×2×[0-（-1）]=0.5mol，
故答案為：0.5mol；
（7）電解熔融的氧化鋁生成鋁與氧氣，反應(yīng)方程式為：2Al₂O₃（熔融）$\frac{\underline{\;\;\;通電\;\;\;}}{冰晶石}$4Al+3O₂↑，陽極生成氧氣，部分氧氣可以石墨反應(yīng)生成二氧化碳、CO，故陽極氣體有O₂、CO₂（或CO）
故答案為：O₂、CO₂（或CO）．

點評 本題考查結(jié)構(gòu)性質(zhì)位置關(guān)系、半徑比較、電子式、化學(xué)實驗、氧化還原反應(yīng)計算、離子方程式的書寫等，題目難度中等，（6）也可以用方程式進行過量計算解答．