Question

4．Ⅰ有A、B、C、D、E五种短周期主族元素，它们的原子序数依次增大．A元素的原子是半径最小的原子，B元素的最高价氧化物的水化物与其氢化物反应生成一种盐X，D与A同族，且与E同周期，E元素的最外层电子数是次外层电子数的3/4倍．A、B、D、E这四种元素，每一种都能与C元素形成原子个数比不相同的多种化合物．回答下列问题：
（1）写出相应元素名称：C氧
（2）化合物甲、乙均是由A、C、D、E四种元素组成的中学常见的化合物，甲既能与盐酸反应，又能与NaOH溶液反应，甲溶液和乙溶液反应的离子方程式为：HSO₃^2-+H⁺=SO₂↑+H₂O；丙由C、D、E三种元素组成（原子个数比为3：2：2），乙溶液和丙溶液反应的离子方程式为：S₂O₃^2-+2H⁺=S↓+SO₂↑+H₂O．
（3）N₂H₄的电子式为．将N₂H₄和O₂通入到由A、C、D三种元素组成物质的稀溶液中构成原电池，则负极的电极反应式为N₂H₄-4e^-+4OH^-=N₂↑+4H₂O．
Ⅱ已知X是一种盐，H是常见金属单质，F、I是常见非金属单质，E、G都是工业上重要的碱性物质，它们有如图所示的关系．
试回答下列问题
（ 1 ）G中含有的化学键类型有：离子键、共价键．
（2）写出②反应的化学方程式2Mg+CO₂ $\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2MgO+C 并用双线桥法表示该反应电子转移的方向和数目．

Answer 1

分析 Ⅰ．A、B、C、D、E五种短周期主族元素，它们的原子序数依次增大，A元素的原子是半径最小的原子，则A为H元素，B元素的最高价氧化物的水化物与其氢化物反应生成一种盐X，则B为N元素，盐X为NH₄NO₃，E元素的最外层电子数是次外层电子数的$\frac{3}{4}$倍，则E为S元素，D与A同族，且与E同周期，故D为Na元素，A、B、D、E这四种元素，每一种都能与C元素形成原子个数比不相同的多种化合物，则C为O元素；
Ⅱ．由H是常见的金属单质，它在B中燃烧后生成一种非金属单质，应是金属镁在CO₂气体中燃烧生成C与MgO，则H为Mg、B为CO₂、A为MgO、I为碳；由X是一种盐，它受热分解可以产生MgO、二氧化碳及物质C，B（CO₂）与D反应可产生非金属单质F，且生成的E物质是工业上重要的碱，则可推断F是O₂，D是Na₂O₂，E是Na₂CO₃，故C是H₂O，G是NaOH，X是一种碱式碳酸镁或碳酸氢镁．

解答 解：Ⅰ．A、B、C、D、E五种短周期主族元素，它们的原子序数依次增大，A元素的原子是半径最小的原子，则A为H元素，B元素的最高价氧化物的水化物与其氢化物反应生成一种盐X，则B为N元素，盐X为NH₄NO₃，E元素的最外层电子数是次外层电子数的$\frac{3}{4}$倍，则E为S元素，D与A同族，且与E同周期，故D为Na元素，A、B、D、E这四种元素，每一种都能与C元素形成原子个数比不相同的多种化合物，则C为O元素．
（1）由以上分析可知，C为氧，故答案为：氧；
（2）化合物甲、乙均是由H、O、Na、S四种元素组成的中学常见的化合物，甲既能与盐酸反应，又能与NaOH溶液反应，甲为NaHSO₃、乙为NaHSO₄，甲溶液和乙溶液反应的离子方程式为：HSO₃^2-+H⁺=SO₂↑+H₂O；丙由O、Na、S三种元素组成（原子个数比为3：2：2），则丙为Na₂S₂O₃，乙溶液和丙溶液反应的离子方程式为：S₂O₃^2-+2H⁺=S↓+SO₂↑+H₂O，
故答案为：HSO₃^2-+H⁺=SO₂↑+H₂O；S₂O₃^2-+2H⁺=S↓+SO₂↑+H₂O；
（3）N₂H₄的电子式为，由H、O、Na三种元素组成物质为NaOH，将N₂H₄和O₂通入到
NaOH的稀溶液中构成原电池，负极发生氧化反应，N₂H₄在负极失去电子，碱性条件下生成氮气与水，则负极的电极反应式为N₂H₄-4e^-+4OH^-=N₂↑+4H₂O，
故答案为：；N₂H₄-4e^-+4OH^-=N₂↑+4H₂O；
Ⅱ．由H是常见的金属单质，它在B中燃烧后生成一种非金属单质，应是金属镁在CO₂气体中燃烧生成C与MgO，则H为Mg、B为CO₂、A为MgO、I为碳；由X是一种盐，它受热分解可以产生MgO、二氧化碳及物质C，B（CO₂）与D反应可产生非金属单质F，且生成的E物质是工业上重要的碱，则可推断F是O₂，D是Na₂O₂，E是Na₂CO₃，故C是H₂O，G是NaOH，X是一种碱式碳酸镁或碳酸氢镁．
（ 1 ）G是NaOH，含有离子键、共价键，故答案为：离子键、共价键；
（2）②反应的化学方程式为：2Mg+CO₂ $\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2MgO+C，用双线桥法表示该反应电子转移的方向和数目为：，
故答案为：2Mg+CO₂ $\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2MgO+C；．

点评 本题考查结构位置性质关系应用、无机物推断，属于拼合型题目，题目难度中等，需要学生熟练掌握元素化合物知识，注意掌握单线桥、双线桥表示电子转移．