Question

10．現(xiàn)有10種元素的性質(zhì)、數(shù)據(jù)如下表所列，它們均為短周期元素．

	A	B	C	D	E	F	G	H	I	J
原子半徑（10-10m）	0.74	1.60	1.52	1.10	0.99	1.86	0.75	0.82	1.02	0.037
最高或最低 化合價(jià)		+2	+1	+5	+7	+1	+5	+3	+6	+1
	-2			-3	-1		-3		-2

回答下列問題：
（1）D的元素名稱是磷，H的元素符號(hào)是B．
（2）在以上元素形成的最高價(jià)氧化物的水化物中，酸性最強(qiáng)的化合物的分子式是HClO₄；化合物J₂A₂的電子式是：，構(gòu)成該物質(zhì)的化學(xué)鍵類型有極性鍵和非極性鍵；畫出A與B形成化合物的形成過程表示式：_．
（3）若將標(biāo)況下E的單質(zhì)3.36L與通入到100mL 2mol/L的FeBr₂溶液中，反應(yīng)的離子方程式3Cl₂+4Fe²⁺+2Br^-=6Cl^-+4Fe³⁺+Br₂
（4）G的氫化物是一種極易溶于水的氣體．若用圖1所示裝置來收集此氣體并完成噴泉實(shí)驗(yàn)，則氣體應(yīng)從圖一的B口進(jìn)入燒瓶（填字母）．燒瓶內(nèi)收集氣體完成后，經(jīng)測定瓶內(nèi)氣體的密度是相同條件下氫氣密度的10.5倍，將此燒瓶按圖二完成噴泉實(shí)驗(yàn)，請說明引發(fā)噴泉的方法用熱毛巾將燒瓶捂熱，NH₃受熱膨脹，趕出玻璃導(dǎo)管內(nèi)的空氣和水，NH₃與水接觸，即發(fā)生噴泉．實(shí)驗(yàn)完后液體將上升到容器容積的$\frac{2}{3}$．
（5）在Fe（GO₃）₂溶液中加入稀硫酸，溶液變成了黃色，有關(guān)反應(yīng)的離子方程式為：3Fe²⁺+NO₃^-+4H⁺=3Fe³⁺+NO↑+2H₂O
（6）甲同學(xué)認(rèn)為I的氧化物IO₂與Na₂O₂反應(yīng)類似于CO₂與Na₂O₂的反應(yīng)，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是2Na₂O₂+2SO₂=2Na₂SO₃+O₂．乙同學(xué)認(rèn)為也有可能部分IO₂被Na₂O₂氧化了，因此固體產(chǎn)物應(yīng)該是混合物，為了檢驗(yàn)是否有氧化產(chǎn)物生成，他們設(shè)計(jì)了如下方案：

上述方案是否合理？不合理．請簡要說明兩點(diǎn)理由：
①若反應(yīng)后的固體中還殘留有Na₂O₂，則溶于水后，殘留的Na₂O₂會(huì)將SO₃^2-氧化為SO₄^2-；
②即使Na₂O₂已完全反應(yīng)，加入的稀硝酸也能將BaSO₃氧化為BaSO₄．

Answer 1

分析 （1）短周期元素中，A、I都有-2價(jià)，處于VIA族，且I有+6價(jià)，原子半徑也較大，故A為氧，I為硫；D、G都有+5、-3價(jià)，且D的原子半徑較大，故D為磷、G為氮；E有+7、-1價(jià)，則E為Cl；C、F、J均有最高價(jià)+1，處于IA族，原子半徑F＞C＞J，故F為Na、C為Li、J為氫；B有+2價(jià)，H有+3價(jià)，分別處于ⅡA族、ⅢA族，且原子半徑B＞磷，H＜Cl，故B為Mg、H為硼；
（2）酸性最強(qiáng)的化合物的是高氯酸；
化合物J₂A₂為H₂O₂，氧原子之間形成1對共用電子對，氧原子與H原子之間形成1對共用電子對；
A與B形成化合物為MgO，由鎂離子與氧離子構(gòu)成；
（3）還原性Fe²⁺＞Br^-，通入氯氣先發(fā)生反應(yīng)2Fe²⁺+Cl₂═2Fe³⁺+2Cl^-，F(xiàn)e²⁺反應(yīng)完畢，剩余的氯氣再發(fā)生反應(yīng)2Br^-+Cl₂═Br₂+2Cl^-，根據(jù)離子方程式計(jì)算被氧化Br^-的物質(zhì)的量，進(jìn)而書寫總反應(yīng)離子方程式；
（4）G的氫化物為NH₃，密度比空氣小，采取向上排空氣法收集；
用熱毛巾將燒瓶捂熱，NH₃受熱膨脹，趕出玻璃導(dǎo)管內(nèi)的空氣和水，NH₃與水接觸；
瓶內(nèi)氣體的密度是相同條件下氫氣密度的10.5倍，則平均相對分子質(zhì)量為21，計(jì)算瓶內(nèi)氨氣與空氣的體積之比，液體上升體積為容器內(nèi)氨氣體積；
（5）酸性條件下硝酸根具有強(qiáng)氧化性，將亞鐵離子氧化為鐵離子，自身被還原為NO；
（6）SO₂與Na₂O₂反應(yīng)類似于CO₂與Na₂O₂的反應(yīng)，反應(yīng)生成Na₂SO₃與O₂；
留的Na₂O₂會(huì)將SO₃^2-氧化為SO₄^2-，加入的稀硝酸也能將BaSO₃氧化為BaSO₄．

解答 解：（1）短周期元素中，A、I都有-2價(jià)，處于VIA族，且I有+6價(jià)，原子半徑也較大，故A為氧，I為硫；D、G都有+5、-3價(jià)，且D的原子半徑較大，故D為磷、G為氮；E有+7、-1價(jià)，則E為Cl；C、F、J均有最高價(jià)+1，處于IA族，原子半徑F＞C＞J，故F為Na、C為Li、J為氫；B有+2價(jià)，H有+3價(jià)，分別處于ⅡA族、ⅢA族，且原子半徑B＞磷，H＜Cl，故B為Mg、H為硼，
故答案為：磷；B；
（2）酸性最強(qiáng)的化合物的是HClO₄；
化合物J₂A₂為H₂O₂，電子式為，含有極性鍵和非極性鍵；
A與B形成化合物為MgO，由鎂離子與氧離子構(gòu)成，用電子式表示形成過程：，
故答案為：HClO₄；；極性鍵和非極性鍵；；
（3）3.36L氯氣物質(zhì)的量為$\frac{3.36L}{22.4L/mol}$=0.15mol，F(xiàn)eBr₂物質(zhì)的量為0.1L×2mol/L=0.2mol，
還原性Fe²⁺＞Br^-，通入氯氣先發(fā)生反應(yīng)2Fe²⁺+Cl₂═2Fe³⁺+2Cl^-，F(xiàn)e²⁺完全反應(yīng)消耗氯氣為0.2mol×$\frac{1}{2}$=0.1mol，剩余氯氣為0.15mol-0.1mol=0.05mol，剩余的氯氣再發(fā)生反應(yīng)2Br^-+Cl₂═Br₂+2Cl^-，0.05mol氯氣反應(yīng)消耗Br^-為0.05mol×2=0.1mol，Br^-有剩余，故反應(yīng)中氯氣、Fe²⁺、Br^-的物質(zhì)的量之比為0.15mol：0.2mol：0.1mol=3：4：2，故總反應(yīng)離子方程式：3Cl₂+4Fe²⁺+2Br^-=6Cl^-+4Fe³⁺+Br₂ ，
故答案為：3Cl₂+4Fe²⁺+2Br^-=6Cl^-+4Fe³⁺+Br₂ ；
（4）G的氫化物為NH₃，密度比空氣小，采取向上排空氣法收集，氣體應(yīng)從圖一的 B口進(jìn)入燒瓶；
用熱毛巾將燒瓶捂熱，NH₃受熱膨脹，趕出玻璃導(dǎo)管內(nèi)的空氣和水，NH₃與水接觸，即發(fā)生噴泉；
瓶內(nèi)氣體的密度是相同條件下氫氣密度的10.5倍，則平均相對分子質(zhì)量為10.5×2=21，設(shè)氨氣體積分?jǐn)?shù)為x，則17x+29（1-x）=21，解得x=$\frac{2}{3}$，實(shí)驗(yàn)完后液體將上升到容器容積的$\frac{2}{3}$，
故答案為：B；用熱毛巾將燒瓶捂熱，NH₃受熱膨脹，趕出玻璃導(dǎo)管內(nèi)的空氣和水，NH₃與水接觸，即發(fā)生噴泉；$\frac{2}{3}$；
（5）酸性條件下硝酸根具有強(qiáng)氧化性，將亞鐵離子氧化為鐵離子，自身被還原為NO，反應(yīng)離子方程式為：3Fe²⁺+NO₃^-+4H⁺=3Fe³⁺+NO↑+2H₂O，
故答案為：3Fe²⁺+NO₃^-+4H⁺=3Fe³⁺+NO↑+2H₂O；
（6）SO₂與Na₂O₂反應(yīng)類似于CO₂與Na₂O₂的反應(yīng)，反應(yīng)生成Na₂SO₃與O₂，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是：2Na₂O₂+2SO₂=2Na₂SO₃+O₂，
若反應(yīng)后的固體中還殘留有Na₂O₂，則溶于水后，殘留的Na₂O₂會(huì)將SO₃^2-氧化為SO₄^2-，即使Na₂O₂已完全反應(yīng)，加入的稀硝酸也能將BaSO₃氧化為BaSO₄，故該方案不合理，
故答案為：2Na₂O₂+2SO₂=2Na₂SO₃+O₂；不合理；若反應(yīng)后的固體中還殘留有Na₂O₂，則溶于水后，殘留的Na₂O₂會(huì)將SO₃^2-氧化為SO₄^2-；即使Na₂O₂已完全反應(yīng)，加入的稀硝酸也能將BaSO₃氧化為BaSO₄．

點(diǎn)評 本題屬于綜合性題目，涉及結(jié)構(gòu)性質(zhì)位置關(guān)系應(yīng)用、電子式、離子方程式書寫、化學(xué)實(shí)驗(yàn)、化學(xué)計(jì)算等，注意根據(jù)原子半徑與化合價(jià)推斷元素，是對學(xué)生綜合能力的考查．