Question

20．有A、B、C、D、E、F六种元素，已知原子序数依次增大．
①E的氢化物的分子式为H₂E，E的最高价氧化物中含E 40%，而且E原子核内的质子数和中子数相等；
②A原子最外层电子数是次外层电子数的2倍，B的阴离子和C、D的阳离子与氖原子的电子层结构相同，F原子的最外层电子数比次外层电子数少1；
③常温常压下，B的单质是气体，0.1摩尔B的单质与足量的氢气反应时，有2.408×10²³ 个电子转移；
④C的单质在B的单质中燃烧，生成淡黄色固体．此固体与AB₂反应又生成B单质；
⑤0.1摩尔D单质与足量的盐酸反应，在标准状态下生成的氢气体积为3.36L．
根据上述回答：
（1）元素E位于第三周期，第ⅥA族，并画出E的离子结构示意图．
（2）A、D、E、F最高价氧化物对应的水化物的化学式为H₂CO₃、Al（OH）₃、H₂SO₄、HClO₄．
（3）C单质在B单质中燃烧，生成物的电子式为：；此固体所含化学键类型为离子键、共价键；此固体与AB₂反应的化学方程式是：2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂．
（4）证明F的非金属性大于E的非金属性（用化学方程式表示）：Cl₂+H₂S=S↓+2HCl．
（5）写出由D的最高价氧化物的水化物制取D单质的化学反应方程式2Al（OH）₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Al₂O₃+3H₂O、2Al₂O₃（熔融）$\frac{\underline{\;\;\;电解\;\;\;}}{冰晶石}$4Al+3O₂↑．

Answer 1

分析 有A、B、C、D、E、F六种元素，已知原子序数依次增大，已知：
①E的氢化物的分子式为H₂E，E的最高价氧化物的化学式为EO₃，令E的相对原子质量为x，则$\frac{x}{x+48}$=40%，解得x=32，E原子的原子核中质子数和中子数相等，所以e元素原子的质子数为16，故E为硫元素；
②A原子最外层电子数是次外层电子数的2倍，原子只能有2个电子层，最外层电子数为4，故A为碳元素；B的阴离子和C、D的阳离子与氖原子的电子层结构相同，则B处于第二周期，C、D处于第三周期，F原子的最外层电子数比次外层电子数少1，结合原子序数可知，F处于第三周期，最外层电子数为7，故F为Cl元素；
③常温常压下，B的单质是气体，0.1摩尔B的单质与足量的氢气反应时，有2.408×10²³ 个电子转移，电子物质的量为0.4mol，结合②中B处于第二周期，可推知B为O元素；
④C的单质在B的单质中燃烧，生成淡黄色固体，则C为Na，淡黄色固体为Na₂O₂，Na₂O₂与CO₂反应又生成氧气；
⑤0.1摩尔D单质与足量的盐酸反应，D为金属元素，生成氢气为$\frac{3.36L}{22.4L/mol}$=0.15mol，则反应中D的化合价为$\frac{0.15mol×2}{0.1mol}$=+3，故D为Al．

解答 解：有A、B、C、D、E、F六种元素，已知原子序数依次增大，已知：
①E的氢化物的分子式为H₂E，E的最高价氧化物的化学式为EO₃，令E的相对原子质量为x，则$\frac{x}{x+48}$=40%，解得x=32，E原子的原子核中质子数和中子数相等，所以e元素原子的质子数为16，故E为硫元素；
②A原子最外层电子数是次外层电子数的2倍，原子只能有2个电子层，最外层电子数为4，故A为碳元素；B的阴离子和C、D的阳离子与氖原子的电子层结构相同，则B处于第二周期，C、D处于第三周期，F原子的最外层电子数比次外层电子数少1，结合原子序数可知，F处于第三周期，最外层电子数为7，故F为Cl元素；
③常温常压下，B的单质是气体，0.1摩尔B的单质与足量的氢气反应时，有2.408×10²³ 个电子转移，电子物质的量为0.4mol，结合②中B处于第二周期，可推知B为O元素；
④C的单质在B的单质中燃烧，生成淡黄色固体，则C为Na，淡黄色固体为Na₂O₂，Na₂O₂与CO₂反应又生成氧气；
⑤0.1摩尔D单质与足量的盐酸反应，D为金属元素，生成氢气为$\frac{3.36L}{22.4L/mol}$=0.15mol，则反应中D的化合价为$\frac{0.15mol×2}{0.1mol}$=+3，故D为Al．
（1）E为S元素，位于第三周期第ⅥA族，S^2-离子结构示意图为，
故答案为：三、ⅥA；；
（2）A（碳）、D（Al）、E（硫）、F（Cl）的最高价氧化物对应的水化物的化学式分别为：H₂CO₃、Al（OH）₃、H₂SO₄、HClO₄，
故答案为：H₂CO₃；Al（OH）₃；H₂SO₄；HClO₄；
（3）C单质在B单质中燃烧生成物为Na₂O₂，电子式为：，含有离子键、共价键，与CO₂反应的化学方程式是：2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂，
故答案为：；离子键、共价键；2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂；
（4）证明F（Cl）的非金属性大于E（S）的非金属性（用化学方程式表示）：Cl₂+H₂S=S↓+2HCl，
故答案为：Cl₂+H₂S=S↓+2HCl；
（5）D的最高价氧化物的水化物为Al（OH）₃，由Al（OH）₃制取Al单质，先加热分解得到氧化铝，再电解熔融的氧化铝冶炼Al，反应的化学反应方程式：2Al（OH）₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Al₂O₃+3H₂O，2Al₂O₃（熔融）$\frac{\underline{\;\;\;电解\;\;\;}}{冰晶石}$4Al+3O₂↑，
故答案为：2Al（OH）₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Al₂O₃+3H₂O；2Al₂O₃（熔融）$\frac{\underline{\;\;\;电解\;\;\;}}{冰晶石}$4Al+3O₂↑．

点评 本题考查结构性质位置关系应用，推断元素是解题关键，是对学生综合能力的考查，难度中等．