Question

（10分）短周期元素A、B、C、D中，0.5mol A元素的离子得到6.02×10²³个电子被还原为中性原子，0.4g A的氧化物恰好与100ml 0.2mol/L的盐酸完全反应，A原子核内质子数目与中子数目相等，B元素原子核外第三层电子数目比第一层多1个，C^―比A元素的离子多1个电子层，D元素的原子核外第二层比第一层多2个电子。回答下列问题：
(1)A元素的名称是_______；
（2）C^―的结构示意图为            ；D元素在周期表中的位置是__________；
（3）元素D的气态氢化物的电子式为____，其分子的结构特点是具有_____结构，在一定条件下该氢化物可与单质C发生取代反应，若将等物质的量的该氢化物与单质C混合，在一定条件下充分反应后，生成物中物质的量最大的是_______（用化学式填写）；
（4）工业上冶炼单质A的化学方程式为_____________________________________；
（5）工业上常用单质B冶炼难熔的金属，写出氧化铁和单质B在高温下反应的化学方程式_______，若反应中有0.25mol氧化铁参加反应反应中转移电子的个数为__________；
（6）若将单质A、B用导线连接插入到氢氧化钠溶液中可以组成原电池，则正极材
料是_______（用化学式填写），负极电极反应是___________________________________。

Answer 1

(1)镁  (2) ；第二周期、ⅣA    (3)、正四面体  HCl 
(4) MgCl₂(熔融)Mg＋Cl₂↑ （5）Fe₂O₃＋2AlAl₂O₃＋2Fe   9.03×10²³
（6）Mg  2Al－6e^－＋8OH^－=2AlO₂^－＋4H₂O

根据元素的性质和在周期表中的位置可知，B是铝元素，D是碳元素。0.5mol A元素的离子得到6.02×10²³个电子被还原为中性原子，说明A的最高价是＋2价。100ml 0.2mol/L的盐酸是0.02mol，所以氧化物的物质的量是0.01mol，乙醇相对分子质量是40，即A的质量数是24. A原子核内质子数目与中子数目相等，所以A是镁，则C是氯元素。
（3）甲烷是具有正四面体结构分子，其电子式为。甲烷中含有4个氢原子，所以生成物中含量最多的是氯化氢。
（4）镁是活泼的金属，通过电解熔融的氯化镁生成镁，方程式为MgCl₂(熔融)Mg＋Cl₂↑。
（5）铝是活泼的金属，发生铝热反应的方程式为Fe₂O₃＋2AlAl₂O₃＋2Fe。氧化铁中铁的化合价是＋3价的，所以0.25mol氧化铁参加反应转移的电子为0.25mol×3×2＝1.5mol，其电子数为1.5mol×6.02×10²³＝9.03×10²³。
（6）由于铝和氢氧化钠溶液反应，所以作负极是铝，镁作正极。负极反应式为2Al－6e^－＋8OH^－=2AlO₂^－＋4H₂O。