Question

【题目】A、B、C、D、E、F六种短周期元素，其原子序数依次增大，其中B与C同周期，D与E和F同周期，A与D同主族，C与F同主族，C元素的原子最外层电子数是次外层电子数的三倍，B元素的最高正价和最低负价之和为2．又知六种元素所形成的常见单质在常温常压下有三种是气体，三种是固体．请回答下列问题：
（1）C、D、F三种元素形成的简单离子的半径由大到小的顺序是（用离子符号表示）．
（2）由A、B两种元素以原子个数比5：1形成离子化合物X，X的电子式为 ．
（3）由A、B元素形成的化合物B2A4可以与O2、KOH溶液形成原电池，用该原电池提供的能量电解足量的CuSO4溶液，当消耗0.2mol B2A4时，若要使电解槽中溶液恢复到电解前的情况，需要向其中加入多少克什么物质？（填质量和化学式） ．
（4）若E是金属元素，其单质与氧化铁反应常用于焊接钢轨，请写出该反应的化学方程式： ．
（5）由A、C、D、F四种元素形成的化合物Y（DAFC3）（已知A2FC3的Ka1=1.3×10﹣2、Ka2=6.3×10﹣8），则Y溶液中各离子浓度由大到小的顺序为；室温下，向Y溶液中加入一定量的NaOH，使溶液中c（AFC3﹣）=c（FC32﹣），则此时溶液呈（填“酸性”、“碱性”或“中性”）．
（6）A和B 形成的某种氯化物BA2Cl 可作杀菌剂，其原理为BA2Cl 遇水反应生成一种具有强氧化性的含氧酸，写出BA2Cl 与水反应的化学方程式： ．

Answer 1

【答案】
（1）S2﹣＞O2﹣＞Na+
（2）
（3）CuO；32g
（4）Al+Fe2O3 Fe+Al2O3
（5）c（Na2+）＞c（HSO3﹣）＞c（H+）＞c（SO32﹣）＞c（OH﹣）；碱性
（6）NH2Cl+H2O=HClO+NH3
【解析】解：A、B、C、D、E、F六种短周期元素，其原子序数依次增大，C元素的原子最外层电子数是次外层电子数的三倍，原子只能有2个电子层，最外层电子数为6，则C是O元素；C与F同主族，则F是S元素；B与C同周期，B元素的最高正价和最低负价之和为2，处于ⅤA族，B与C同周期，则B为N元素；D与E和F同周期，即处于第三周期，D、E原子序数均小于硫，故D、E单质均为固体，六种元素所形成的常见单质在常温常压下有三种是气体、三种是固体，则A的单质为气体，原子序数小于N，故A为H元素，A与D同主族，则D为Na．（1）C、D、F三种元素形成的简单离子分别为O2﹣、Na+、S2﹣ ， 电子层结构相同，核电荷数越大离子半径越小，电子层越多离子半径越大，故离子半径：S2﹣＞O2﹣＞Na+ ， 所以答案是：S2﹣＞O2﹣＞Na+；（2）由H、N两种元素以原子个数比5：1形成离子化合物为NH4H，由铵根离子与氢负离子构成，X的电子式为 ，所以答案是： ；（3）由H、N元素形成的化合物N2H4可以与O2、KOH溶液形成原电池，原电池总反应为：2N2H4+O2=2N2+2H2O，当消耗0.2mol N2H4时，转移电子为0.2mol×2×2=0.8mol，用该原电池提供的能量电解足量的CuSO4溶液，发生反应：2CuSO4+2H2O 2Cu+O2↑+2H2SO4 ， 得到Cu与氧气物质的量之比为2：1，若要使电解槽中溶液恢复到电解前的情况，需要向其中加入CuO，根据电子转移守恒可知CuO为 =0.4mol，其质量为0.4mol×80g/mol=32g所以答案是：CuO；32g；（4）若E是金属元素，其单质与氧化铁反应常用于焊接钢轨，则E为Al，反应方程式为：Al+Fe2O3 Fe+Al2O3 ， 所以答案是：Al+Fe2O3 Fe+Al2O3；（5）由H、O、Na、S四种元素形成的化合物Y（DAFC3）为NaHSO3 ， 已知H2SO3的Ka1=1.3×10﹣2、Ka2=6.3×10﹣8 ， 则HSO3﹣的水解平衡常数为Kh= = = ≈7.7×10﹣13 ， 可知HSO3﹣的水解程度远远小于电离能程度，NaHSO3溶液呈酸性，氢氧根离子浓度原小于亚硫酸根，而亚硫酸根的电离程度很小，亚硫酸氢根远远大于氢离子，氢离子源于亚硫酸根电离、水的电离，氢离子浓度大于硫酸根，故溶液中离子浓度关系为：c（Na2+）＞c（HSO3﹣）＞c（H+）＞c（SO32﹣）＞c（OH﹣），室温下，向NaHSO3溶液中加入一定量的NaOH，使溶液中c（HSO3﹣）=c（SO32﹣），由Ka2= =6.3×10﹣8 ， 则溶液中c（H+）=6.3×10﹣8＜10﹣7 ， 溶液呈碱性，所以答案是：c（Na2+）＞c（HSO3﹣）＞c（H+）＞c（SO32﹣）＞c（OH﹣）；碱性；（6）A 和B 形成的某种氯化物NH2Cl可作杀菌剂，其原理为NH2Cl 遇水反应生成一种具有强氧化性的含氧酸，应得到HClO，还得到NH3 ， 反应方程式为：NH2Cl+H2O=HClO+NH3 ， 所以答案是：NH2Cl+H2O=HClO+NH3 ．