Question

12．現(xiàn)有A、B、C、D、E、F、G七種元素，其中 A、B、C、D、E、F為短周期元素且原子序數(shù)依次增大；A的最高正價與最低負代數(shù)和為零；B的最高價氧化物與C的氫化物在水中反應得到的生成物X既可與酸反應又可與堿反應；常溫下D₂是氣體，標況時D₂氣體的密度約是1.43g/L；E原子半徑在同周期中除稀有氣體外最大，F(xiàn)原子M層上的電子比K層多5個．金屬G的合金在生活中用量最大，用途最廣．
（1）G在元素周期表中的位置是第四周期第Ⅷ族，畫出F的離子結構示意圖
（2）D、E、F離子半徑由大到小順序為：Cl^-＞O^2-＞Na⁺（用離子符號表示）
（3）A與D可形成原子個數(shù)比為1：1的化合物，用電子式表示該化合物的形成過程
（4）D與E形成某離子化合物H具有漂白性，寫出H的電子式，該化合物和B與D形成的某化合物反應的化學方程式為：2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂，1molH發(fā)生該反應轉移電子數(shù)為6.02×10²³
（5）若X為正鹽，X中含有的化學鍵類型為離子鍵、共價鍵，寫出加熱該鹽的化學方程式：（NH₄）₂CO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2NH₃↑+H₂O+CO₂↑
（6）B和F兩種元素相比較，原子得電子能力較強的為Cl，以下三種說法中，可以驗證B和F得電子能力強弱的是bc（填寫編號）；
a．比較這兩種元素的常見單質的沸點
b．二者形成的化合物中，F(xiàn)元素的原子顯負價
c．比較這兩種元素的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性
（7）金屬元素G可與F形成化合物GF₃．將G的單質與石墨用導線相連浸入GF₃溶液中形成一個原電池．該原電池工作時，石墨一極發(fā)生的反應可以表示為2Fe³⁺+2e-═2Fe²⁺，當有1.2mol e^-轉移時單質G質量變化為33.6g
（8）用A元素的單質與D元素的常見單質可以制成電池，電池中裝有KOH濃溶液，用多孔的惰性電極甲和乙浸入KOH溶液，在甲極通入A的單質，乙極通入D的單質，則甲極的電極反應式為：H₂-2e^-+2OH^-=2 H₂O．

Answer 1

分析 A、B、C、D、E、F為短周期元素且原子序數(shù)依次增大，常溫下D₂是氣體，標況時D₂氣體的密度約是1.43g/L，則其相對分子質量為1.43×22.4=32，則D為O元素；A的最高正價與最低負代數(shù)和為零，則A處于ⅠA族或ⅣA族，原子序數(shù)比氧的至少小3，故A為氫元素；B的最高價氧化物與C的氫化物在水中反應得到的生成物X既可與酸反應又可與堿反應，B、C原子序數(shù)都小于氧，故X為碳酸的銨鹽，可能為正鹽碳酸銨或酸式鹽碳酸氫銨，則B為碳元素、C為N元素；E原子半徑在同周期中除稀有氣體外最大，處于IA族，原子序數(shù)大于氧，則E為Na；F原子M層上的電子比K層多5個，最外層電子數(shù)為7，故F為Cl元素；G的合金在生活中用量最大，用途最廣，該合金為鋼，則G為Fe元素，據(jù)此進行解答．

解答 解：A、B、C、D、E、F為短周期元素且原子序數(shù)依次增大，常溫下D₂是氣體，標況時D₂氣體的密度約是1.43g/L，則其相對分子質量為1.43×22.4=32，則D為O元素；A的最高正價與最低負代數(shù)和為零，則A處于ⅠA族或ⅣA族，原子序數(shù)比氧的至少小3，故A為氫元素；B的最高價氧化物與C的氫化物在水中反應得到的生成物X既可與酸反應又可與堿反應，B、C原子序數(shù)都小于氧，故X為碳酸的銨鹽，可能為正鹽碳酸銨或酸式鹽碳酸氫銨，則B為碳元素、C為N元素；E原子半徑在同周期中除稀有氣體外最大，處于IA族，原子序數(shù)大于氧，則E為Na；F原子M層上的電子比K層多5個，最外層電子數(shù)為7，故F為Cl元素；G的合金在生活中用量最大，用途最廣，該合金為鋼，則G為Fe元素．
（1）G為Fe，在元素周期表中的位置是：第四周期第Ⅷ族，F(xiàn)為Cl，離子結構示意圖為，
故答案為：第四周期第Ⅷ族；；
（2）電子層結構相同的離子，核電荷數(shù)越大離子半徑越小，離子電子層越多離子半徑越大，故D、E、F離子半徑由大到小順序為：Cl^-＞O^2-＞Na⁺，
故答案為：Cl^-＞O^2-＞Na⁺；
（3）A與D可形成原子個數(shù)比為1：1的化合物為H₂O₂，用電子式表示該化合物的形成過程：，
故答案為：；
（4）D與E形成某離子化合物H具有漂白性，則H為Na₂O₂，電子式為，該化合物和B與D形成的某化合物反應的化學方程式為：2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂，1mol過氧化鈉發(fā)生該反應生成0.5mol氧氣，轉移1mol電子，故轉移電子數(shù)為6.02×10²³ ，
故答案為：；2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂；6.02×10²³ ；
（5）X為正鹽，則X為碳酸銨，含有離子鍵、共價鍵，碳酸銨加熱分解生成氨氣、二氧化碳氣體和水，反應的化學方程式為：（NH₄）₂CO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2NH₃↑+H₂O+CO₂↑，
故答案為：離子鍵、共價鍵； （NH₄）₂CO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2NH₃↑+H₂O+CO₂↑；
（6）碳和氯兩種元素相比較，原子得電子能力較強的為氯，
a．單質的沸點屬于物理性質，不能比較得電子能力強弱，故a錯誤；
b．二者形成的化合物中，F(xiàn)（氯）元素的原子顯負價，說明氯元素對鍵合電子吸引更強，則Cl原子得電子能力更強，故b正確；
c．非金屬性與氫化物穩(wěn)定性一致，非金屬性越強，得電子能力越強，故c正確，
故答案為：Cl；bc；
（7）金屬元素G可與F形成化合物FeCl₃．將Fe的單質與石墨用導線相連浸入FeCl₃溶液中形成一個原電池，
該原電池工作時，石墨為正極，發(fā)生還原反應，電極反應式為：2Fe³⁺+2e-═2Fe²⁺，根據(jù)電子轉移守恒，當有1.2mol e^-轉移時，參加反應的Fe為$\frac{1.2mol}{2}$=0.6mol，故單質Fe質量變化為0.6mol×56g/mol=33.6g
故答案為：2Fe³⁺+2e-═2Fe²⁺；33.6；
（8）氫氣、氧氣制成電池，電池中裝有KOH濃溶液，氫氣發(fā)生氧化反應、氧氣發(fā)生還原反應，在甲極通入氫氣，乙極通入氧氣，則甲為負極，乙為正極，甲極上是氫氣失去電子，堿性條件下生成水，電極反應式為：H₂-2e^-+2OH^-=2 H₂O，
故答案為：H₂-2e^-+2OH^-=2 H₂O．

點評 本題考查了位置結構與性質關系的綜合應用，題目綜合性強，推斷各元素為解答關鍵，熟練掌握基礎知識，試題培養(yǎng)了學生的分析、理解能力及靈活應用基礎知識的能力．