Question

13．四種短周期元素A、B、C、D的性質(zhì)或結(jié)構(gòu)信息如下：
信息：①原子半徑：A＞B＞C＞D②四種元素之間形成的某三種分子的比例模型及部分性質(zhì)如下：
甲： 是地球上最常見的物質(zhì)之一，是所有生命體生存的重要資源，約占人體體重的三分之二．
乙：  無色，無氣味并且易燃．是常見的一種基礎(chǔ)能源．
丙：  有強氧化性的弱酸，可以用于消毒殺菌．
請根據(jù)上述信息回答下列問題．
（1）B元素在元素周期表中的位置為第2周期IVA族，請寫出BC₂分子的電子式：．
（2）A所在周期中，E元素的單質(zhì)還原性最強，F(xiàn)元素的某些鹽類常用作凈水劑．E單質(zhì)與甲反應(yīng)有化合物X生成．請寫出以下兩個反應(yīng)的離子方程式：
①A元素的單質(zhì)與物質(zhì)甲發(fā)生反應(yīng)：Cl₂+H₂O═H⁺+Cl^-+HClO．
②F、C兩種元素組成的化合物Y可作為高溫結(jié)構(gòu)陶瓷材料，X與Y兩種化合物在溶液中發(fā)生反應(yīng)：Al₂O₃+2OH^-═2AlO₂^-+H₂O．
（3）物質(zhì)丁的元素組成和甲相同，丁分子具有18電子結(jié)構(gòu)．向盛有一定濃度丁溶液的試管中，逐滴加入硫酸酸化的硫酸亞鐵溶液．滴加過程中的現(xiàn)象為：
①試管中溶液變成深棕黃色，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺═2Fe³⁺+2H₂O；
②開始有少量氣泡出現(xiàn)（經(jīng)驗證是氧氣），片刻后反應(yīng)變得劇烈，繼續(xù)滴加溶液，靜置一段時間，試管底部出現(xiàn)紅褐色沉淀．請回答“片刻后反應(yīng)變得劇烈”的原因是a反應(yīng)放熱，溫度升高bFe³⁺有催化作用．

Answer 1

分析 四種短周期元素A、B、C、D，由信息②可知，甲為水、乙為甲烷、丙為次氯酸，再根據(jù)信息①原子半徑大小A＞B＞C＞D可得，A為Cl元素、B為碳元素、C為氧元素、D為氫元素．
（1）碳元素原子有2個電子層，最外層電子數(shù)為4，處于第2周期IVA族；CO₂分子中碳原子與氧原子之間形成2對共用電子對；
（2）A所在周期中，E元素的單質(zhì)還原性最強，則E是Na元素；F元素的某些鹽類常用作凈水劑，則F是Al元素；E單質(zhì)與甲反應(yīng)有化合物X，X為NaOH，
①氯氣和水反應(yīng)生成HCl和HClO；
②Al、O兩種元素組成的化合物Y為Al₂O₃，氧化鋁和NaOH反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和水；
（3）物質(zhì)丁的元素組成和甲相同，丁分子具有18電子結(jié)構(gòu)，則丁是雙氧水，向盛有一定濃度丁溶液的試管中，逐滴加入用少量稀硫酸酸化的硫酸亞鐵溶液．滴加過程中的現(xiàn)象是：
①淺綠色溶液變成深棕黃色，說明亞鐵離子被雙氧水氧化生成鐵離子；
②有少量氣泡出現(xiàn)（經(jīng)驗證是氧氣），說明雙氧水分解生成氧氣，常溫時反應(yīng)2H₂O₂=2H₂O+O₂↑較慢，因而開始氣泡少；受熱并且被逐漸增多的Fe³⁺催化，使反應(yīng)速率加快而劇烈．

解答 解：四種短周期元素A、B、C、D，由信息②可知，甲為水、乙為甲烷、丙為次氯酸，再根據(jù)信息①原子半徑大小A＞B＞C＞D可得，A為Cl元素、B為碳元素、C為氧元素、D為氫元素．
（1）碳元素原子有2個電子層，最外層電子數(shù)為4，故處于第2周期IVA族，CO₂分子中碳原子與氧原子之間形成2對共用電子對，電子式為，
故答案為：第2周期IVA族；；
（2）A所在周期中，E元素的單質(zhì)還原性最強，則E是Na元素；F元素的某些鹽類常用作凈水劑，則F是Al元素；E單質(zhì)與甲反應(yīng)有化合物X，X為NaOH，
（2）①氯氣和水反應(yīng)生成HCl和HClO，離子反應(yīng)方程式為Cl₂+H₂O=H⁺+Cl^-+HClO，故答案為：Cl₂+H₂O═H⁺+Cl^-+HClO；
②Al、O兩種元素組成的化合物Y為Al₂O₃，氧化鋁和NaOH反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和水，離子反應(yīng)方程式為 Al₂O₃+2OH^-=2AlO₂^-+H₂O，
故答案為：Al₂O₃+2OH^-═2AlO₂^-+H₂O；
（3）物質(zhì)丁的元素組成和甲相同，丁分子具有18電子結(jié)構(gòu)，則丁是雙氧水，向盛有一定濃度丁溶液的試管中，逐滴加入用少量稀硫酸酸化的硫酸亞鐵溶液．滴加過程中的現(xiàn)象是：
①淺綠色溶液變成深棕黃色，說明亞鐵離子被雙氧水氧化生成鐵離子，發(fā)生2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺═2Fe³⁺+2H₂O，故答案為：2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺═2Fe³⁺+2H₂O；
②有少量氣泡出現(xiàn)（經(jīng)驗證是氧氣），說明雙氧水分解生成氧氣，常溫時反應(yīng)2H₂O₂=2H₂O+O₂↑較慢，因而開始氣泡少；隨著反應(yīng)的進行溫度升高，并且被逐漸增多的Fe³⁺催化，使反應(yīng)速率加快而劇烈；
故答案為：反應(yīng)放熱，溫度升高；Fe³⁺有催化作用．

點評 本題考查位置結(jié)構(gòu)性質(zhì)相互關(guān)系及應(yīng)用，側(cè)重考查元素推斷、離子方程式的書寫、物質(zhì)結(jié)構(gòu)等知識點，知道離子方程式的書寫規(guī)則及物質(zhì)性質(zhì)即可解答，題目難度不大．