Question

A、B、C、D、E为原子序数依次增大的5种短周期元素，A最外层电子数是其电子层数的两倍；B能形成双原子阴离子；C与B能形成两种常见的离子化合物，B、E同主族，C、D、E的最高价氧化物对应的水化物之间两两皆能反应生成盐和水。请回答下列问题：
（1）B的双原子阴离子电子式为      ：用化学式表示一种由B、C、E组成的物质     。
（2）B的氢化物比E的氢化物的沸点  (填“高”或“低”)，理由是          。
（3）B、C、D组成化合物的水溶液与过量AB₂反应的离子方程式       。
（4）已知X是由上述五种元素中的两种组成的离子化合物，其离子具有相同的电子层结构，气体甲是天然气的主要成分。

i.写出反应①的化学方程式               。
ii.若红色固体乙是一种单质，写出反应③的化学方稈式                。
(5)若某气体含有AB₂和EB₂中的一种或两种，请设计实验方案，探究该气体的成分      。

Answer 1

（1）    Na₂SO₄、Na₂SO₃ 、Na₂S₂O₃（写出其中一种）
（2）高    水分子间存在氢键        （3）AlO₂^－+CO₂+2H₂O＝Al(OH)₃↓+HCO₃^―
(4) Al₄C₃+12H₂O＝4Al(OH)₃↓+3CH₄↑； CH₄ + 4CuO高温4Cu+CO₂+2H₂O
(5)将气体依次通过盛有酸性高锰酸钾溶液、品红溶液、澄清石灰水的洗气瓶，若酸性高锰酸钾溶液褪色（或变浅），且品红不褪色、澄清石灰水变浑浊，为SO₂、CO₂的混合气体，若只有酸性高锰酸钾溶液褪色（或变浅），为SO₂气体，若只有澄清石灰水变浑浊，为CO₂气体

试题分析：A、B、C、D、E为原子序数依次增大的5种短周期元素，A最外层电子数是其电子层数的两倍,则A可能是碳元素或硫元素，由于A的原子序数最小，因此A应该是碳元素；B能形成双原子阴离子；C与B能形成两种常见的离子化合物，B、E同主族，C、D、E的最高价氧化物对应的水化物之间两两皆能反应生成盐和水，因此一定是氢氧化铝与酸碱的反应，则D是铝，C是钠，B是氧元素，E是硫元素。
（1）B的双原子阴离子是过氧根离子，电子式为：由B、C、E组成的物质有Na₂SO₄、Na₂SO₃ 、Na₂S₂O₃。
（2）由于水分子间存在氢键，所以B的氢化物比E的氢化物的沸点高。
（3）B、C、D组成化合物是偏铝酸钠，其水溶液与过量二氧化碳反应的离子方程式为AlO₂^－+CO₂+2H₂O＝Al(OH)₃↓+HCO₃^―。
（4）气体甲是天然气的主要成分，则甲是甲烷。X与水反应生成甲烷和沉淀，沉淀能溶于氢氧化钠，应该是氢氧化铝沉淀，则X中含有铝元素，因此X是碳化铝，化学式为Al₄C₃，碳化铝与水反应的化学方程式为Al₄C₃+12H₂O＝4Al(OH)₃↓+3CH₄↑。若红色固体乙是一种单质，则该单质是铜，这说明甲烷与氧化铜发生了氧化还原反应生成铜、二氧化碳和水，则反应③的化学方稈式CH₄ + 4CuO高温4Cu+CO₂+2H₂O。
（5）二氧化碳、二氧化硫均能使澄清石灰水变浑浊，但二氧化硫还具有还原性和漂白性，据此检验即可，即将气体依次通过盛有酸性高锰酸钾溶液、品红溶液、澄清石灰水的洗气瓶，若酸性高锰酸钾溶液褪色（或变浅），且品红不褪色、澄清石灰水变浑浊，为SO₂、CO₂的混合气体，若只有酸性高锰酸钾溶液褪色（或变浅），为SO₂气体，若只有澄清石灰水变浑浊，为CO₂气体。