Question

20．有A、B、C、D、E、F六種元素，已知原子序數(shù)依次增大．
①E的氫化物的分子式為H₂E，E的最高價氧化物中含E 40%，而且E原子核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)相等；
②A原子最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的2倍，B的陰離子和C、D的陽離子與氖原子的電子層結(jié)構(gòu)相同，F(xiàn)原子的最外層電子數(shù)比次外層電子數(shù)少1；
③常溫常壓下，B的單質(zhì)是氣體，0.1摩爾B的單質(zhì)與足量的氫氣反應(yīng)時，有2.408×10²³ 個電子轉(zhuǎn)移；
④C的單質(zhì)在B的單質(zhì)中燃燒，生成淡黃色固體．此固體與AB₂反應(yīng)又生成B單質(zhì)；
⑤0.1摩爾D單質(zhì)與足量的鹽酸反應(yīng)，在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下生成的氫氣體積為3.36L．
根據(jù)上述回答：
（1）元素E位于第三周期，第ⅥA族，并畫出E的離子結(jié)構(gòu)示意圖．
（2）A、D、E、F最高價氧化物對應(yīng)的水化物的化學(xué)式為H₂CO₃、Al（OH）₃、H₂SO₄、HClO₄．
（3）C單質(zhì)在B單質(zhì)中燃燒，生成物的電子式為：；此固體所含化學(xué)鍵類型為離子鍵、共價鍵；此固體與AB₂反應(yīng)的化學(xué)方程式是：2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂．
（4）證明F的非金屬性大于E的非金屬性（用化學(xué)方程式表示）：Cl₂+H₂S=S↓+2HCl．
（5）寫出由D的最高價氧化物的水化物制取D單質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)方程式2Al（OH）₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Al₂O₃+3H₂O、2Al₂O₃（熔融）$\frac{\underline{\;\;\;電解\;\;\;}}{冰晶石}$4Al+3O₂↑．

Answer 1

分析 有A、B、C、D、E、F六種元素，已知原子序數(shù)依次增大，已知：
①E的氫化物的分子式為H₂E，E的最高價氧化物的化學(xué)式為EO₃，令E的相對原子質(zhì)量為x，則$\frac{x}{x+48}$=40%，解得x=32，E原子的原子核中質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)相等，所以e元素原子的質(zhì)子數(shù)為16，故E為硫元素；
②A原子最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的2倍，原子只能有2個電子層，最外層電子數(shù)為4，故A為碳元素；B的陰離子和C、D的陽離子與氖原子的電子層結(jié)構(gòu)相同，則B處于第二周期，C、D處于第三周期，F(xiàn)原子的最外層電子數(shù)比次外層電子數(shù)少1，結(jié)合原子序數(shù)可知，F(xiàn)處于第三周期，最外層電子數(shù)為7，故F為Cl元素；
③常溫常壓下，B的單質(zhì)是氣體，0.1摩爾B的單質(zhì)與足量的氫氣反應(yīng)時，有2.408×10²³ 個電子轉(zhuǎn)移，電子物質(zhì)的量為0.4mol，結(jié)合②中B處于第二周期，可推知B為O元素；
④C的單質(zhì)在B的單質(zhì)中燃燒，生成淡黃色固體，則C為Na，淡黃色固體為Na₂O₂，Na₂O₂與CO₂反應(yīng)又生成氧氣；
⑤0.1摩爾D單質(zhì)與足量的鹽酸反應(yīng)，D為金屬元素，生成氫氣為$\frac{3.36L}{22.4L/mol}$=0.15mol，則反應(yīng)中D的化合價為$\frac{0.15mol×2}{0.1mol}$=+3，故D為Al．

解答 解：有A、B、C、D、E、F六種元素，已知原子序數(shù)依次增大，已知：
①E的氫化物的分子式為H₂E，E的最高價氧化物的化學(xué)式為EO₃，令E的相對原子質(zhì)量為x，則$\frac{x}{x+48}$=40%，解得x=32，E原子的原子核中質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)相等，所以e元素原子的質(zhì)子數(shù)為16，故E為硫元素；
②A原子最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的2倍，原子只能有2個電子層，最外層電子數(shù)為4，故A為碳元素；B的陰離子和C、D的陽離子與氖原子的電子層結(jié)構(gòu)相同，則B處于第二周期，C、D處于第三周期，F(xiàn)原子的最外層電子數(shù)比次外層電子數(shù)少1，結(jié)合原子序數(shù)可知，F(xiàn)處于第三周期，最外層電子數(shù)為7，故F為Cl元素；
③常溫常壓下，B的單質(zhì)是氣體，0.1摩爾B的單質(zhì)與足量的氫氣反應(yīng)時，有2.408×10²³ 個電子轉(zhuǎn)移，電子物質(zhì)的量為0.4mol，結(jié)合②中B處于第二周期，可推知B為O元素；
④C的單質(zhì)在B的單質(zhì)中燃燒，生成淡黃色固體，則C為Na，淡黃色固體為Na₂O₂，Na₂O₂與CO₂反應(yīng)又生成氧氣；
⑤0.1摩爾D單質(zhì)與足量的鹽酸反應(yīng)，D為金屬元素，生成氫氣為$\frac{3.36L}{22.4L/mol}$=0.15mol，則反應(yīng)中D的化合價為$\frac{0.15mol×2}{0.1mol}$=+3，故D為Al．
（1）E為S元素，位于第三周期第ⅥA族，S^2-離子結(jié)構(gòu)示意圖為，
故答案為：三、ⅥA；；
（2）A（碳）、D（Al）、E（硫）、F（Cl）的最高價氧化物對應(yīng)的水化物的化學(xué)式分別為：H₂CO₃、Al（OH）₃、H₂SO₄、HClO₄，
故答案為：H₂CO₃；Al（OH）₃；H₂SO₄；HClO₄；
（3）C單質(zhì)在B單質(zhì)中燃燒生成物為Na₂O₂，電子式為：，含有離子鍵、共價鍵，與CO₂反應(yīng)的化學(xué)方程式是：2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂，
故答案為：；離子鍵、共價鍵；2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂；
（4）證明F（Cl）的非金屬性大于E（S）的非金屬性（用化學(xué)方程式表示）：Cl₂+H₂S=S↓+2HCl，
故答案為：Cl₂+H₂S=S↓+2HCl；
（5）D的最高價氧化物的水化物為Al（OH）₃，由Al（OH）₃制取Al單質(zhì)，先加熱分解得到氧化鋁，再電解熔融的氧化鋁冶煉Al，反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式：2Al（OH）₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Al₂O₃+3H₂O，2Al₂O₃（熔融）$\frac{\underline{\;\;\;電解\;\;\;}}{冰晶石}$4Al+3O₂↑，
故答案為：2Al（OH）₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Al₂O₃+3H₂O；2Al₂O₃（熔融）$\frac{\underline{\;\;\;電解\;\;\;}}{冰晶石}$4Al+3O₂↑．

點(diǎn)評 本題考查結(jié)構(gòu)性質(zhì)位置關(guān)系應(yīng)用，推斷元素是解題關(guān)鍵，是對學(xué)生綜合能力的考查，難度中等．