Question

【題目】A、B、C、D、E、F六種短周期元素，其原子序數(shù)依次增大，其中B與C同周期，D與E和F同周期，A與D同主族，C與F同主族，C元素的原子最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的三倍，B元素的最高正價和最低負價之和為2．又知六種元素所形成的常見單質在常溫常壓下有三種是氣體，三種是固體．請回答下列問題：
（1）C、D、F三種元素形成的簡單離子的半徑由大到小的順序是（用離子符號表示）．
（2）由A、B兩種元素以原子個數(shù)比5：1形成離子化合物X，X的電子式為 ．
（3）由A、B元素形成的化合物B2A4可以與O2、KOH溶液形成原電池，用該原電池提供的能量電解足量的CuSO4溶液，當消耗0.2mol B2A4時，若要使電解槽中溶液恢復到電解前的情況，需要向其中加入多少克什么物質？（填質量和化學式） ．
（4）若E是金屬元素，其單質與氧化鐵反應常用于焊接鋼軌，請寫出該反應的化學方程式： ．
（5）由A、C、D、F四種元素形成的化合物Y（DAFC3）（已知A2FC3的Ka1=1.3×10﹣2、Ka2=6.3×10﹣8），則Y溶液中各離子濃度由大到小的順序為；室溫下，向Y溶液中加入一定量的NaOH，使溶液中c（AFC3﹣）=c（FC32﹣），則此時溶液呈（填“酸性”、“堿性”或“中性”）．
（6）A和B 形成的某種氯化物BA2Cl 可作殺菌劑，其原理為BA2Cl 遇水反應生成一種具有強氧化性的含氧酸，寫出BA2Cl 與水反應的化學方程式： ．

Answer 1

【答案】
（1）S2﹣＞O2﹣＞Na+
（2）
（3）CuO；32g
（4）Al+Fe2O3 Fe+Al2O3
（5）c（Na2+）＞c（HSO3﹣）＞c（H+）＞c（SO32﹣）＞c（OH﹣）；堿性
（6）NH2Cl+H2O=HClO+NH3
【解析】解：A、B、C、D、E、F六種短周期元素，其原子序數(shù)依次增大，C元素的原子最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的三倍，原子只能有2個電子層，最外層電子數(shù)為6，則C是O元素；C與F同主族，則F是S元素；B與C同周期，B元素的最高正價和最低負價之和為2，處于ⅤA族，B與C同周期，則B為N元素；D與E和F同周期，即處于第三周期，D、E原子序數(shù)均小于硫，故D、E單質均為固體，六種元素所形成的常見單質在常溫常壓下有三種是氣體、三種是固體，則A的單質為氣體，原子序數(shù)小于N，故A為H元素，A與D同主族，則D為Na．（1）C、D、F三種元素形成的簡單離子分別為O2﹣、Na+、S2﹣ ， 電子層結構相同，核電荷數(shù)越大離子半徑越小，電子層越多離子半徑越大，故離子半徑：S2﹣＞O2﹣＞Na+ ， 所以答案是：S2﹣＞O2﹣＞Na+；（2）由H、N兩種元素以原子個數(shù)比5：1形成離子化合物為NH4H，由銨根離子與氫負離子構成，X的電子式為 ，所以答案是： ；（3）由H、N元素形成的化合物N2H4可以與O2、KOH溶液形成原電池，原電池總反應為：2N2H4+O2=2N2+2H2O，當消耗0.2mol N2H4時，轉移電子為0.2mol×2×2=0.8mol，用該原電池提供的能量電解足量的CuSO4溶液，發(fā)生反應：2CuSO4+2H2O 2Cu+O2↑+2H2SO4 ， 得到Cu與氧氣物質的量之比為2：1，若要使電解槽中溶液恢復到電解前的情況，需要向其中加入CuO，根據(jù)電子轉移守恒可知CuO為 =0.4mol，其質量為0.4mol×80g/mol=32g所以答案是：CuO；32g；（4）若E是金屬元素，其單質與氧化鐵反應常用于焊接鋼軌，則E為Al，反應方程式為：Al+Fe2O3 Fe+Al2O3 ， 所以答案是：Al+Fe2O3 Fe+Al2O3；（5）由H、O、Na、S四種元素形成的化合物Y（DAFC3）為NaHSO3 ， 已知H2SO3的Ka1=1.3×10﹣2、Ka2=6.3×10﹣8 ， 則HSO3﹣的水解平衡常數(shù)為Kh= = = ≈7.7×10﹣13 ， 可知HSO3﹣的水解程度遠遠小于電離能程度，NaHSO3溶液呈酸性，氫氧根離子濃度原小于亞硫酸根，而亞硫酸根的電離程度很小，亞硫酸氫根遠遠大于氫離子，氫離子源于亞硫酸根電離、水的電離，氫離子濃度大于硫酸根，故溶液中離子濃度關系為：c（Na2+）＞c（HSO3﹣）＞c（H+）＞c（SO32﹣）＞c（OH﹣），室溫下，向NaHSO3溶液中加入一定量的NaOH，使溶液中c（HSO3﹣）=c（SO32﹣），由Ka2= =6.3×10﹣8 ， 則溶液中c（H+）=6.3×10﹣8＜10﹣7 ， 溶液呈堿性，所以答案是：c（Na2+）＞c（HSO3﹣）＞c（H+）＞c（SO32﹣）＞c（OH﹣）；堿性；（6）A 和B 形成的某種氯化物NH2Cl可作殺菌劑，其原理為NH2Cl 遇水反應生成一種具有強氧化性的含氧酸，應得到HClO，還得到NH3 ， 反應方程式為：NH2Cl+H2O=HClO+NH3 ， 所以答案是：NH2Cl+H2O=HClO+NH3 ．