Question

【題目】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(jià)與最低負(fù)價(jià)代數(shù)和為6。請(qǐng)回答下列問題：

（1）A和C按原子個(gè)數(shù)比1∶1形成4原子分子Y，Y的結(jié)構(gòu)式是___________。

（2）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_________________________________。

（3）實(shí)驗(yàn)證明，熔融的EF3 不導(dǎo)電，其原因是_______________________。

（4）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(shí)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：_____________________。

（5）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_________________。

②通電開始后，陰極附近溶液pH___________（“增大”、“減小”或“不變”）。

③除去雜質(zhì)后的Z溶液從液體出口_________（填寫“A”或“B”）導(dǎo)出。

Answer 1

【答案】 H－O－O－H 2Na＋2NH3＝2NaNH2＋H2↑ AlCl3 在熔融的狀態(tài)下不發(fā)生電離，沒有產(chǎn)生自由移動(dòng)的離子 2Al＋2OH－＋6H2O＝2Al(OH)4－＋3H2↑ 4OH－－4e－＝2H2O＋O2↑ 增大 B

【解析】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(jià)與最低負(fù)價(jià)代數(shù)和為6,則F為Cl元素。

(1)A和C按原子個(gè)數(shù)比1∶1形成4原子分子Y為H2O2,其結(jié)構(gòu)式為, H－O－O－H 因此，本題正確答案是: H－O－O－H 。

(2)分子X是氨氣,氨氣分子中每個(gè)H原子和N原子形成一對(duì)共用電子對(duì),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↑,因此，本題正確答案是:; 2Na＋2NH3＝2NaNH2＋H2↑

(3)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,因此，本題正確答案是:AlCl3 在熔融的狀態(tài)下不發(fā)生電離,沒有產(chǎn)生自由移動(dòng)的離子。

(4)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(shí)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↑因此，本題正確答案是:2Al＋2OH－＋6H2O＝2Al(OH)4－＋3H2↑

(5)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↑,因此，本題正確答案是:4OH－－4e－＝2H2O＋O2↑。

②通電開始后,陰極上水得電子生成氫氣同時(shí)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,因此，本題正確答案是: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,因此，本題正確答案是:B.