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

考点：位置结构性质的相互关系应用,无机物的推断

专题：推断题,元素周期律与元素周期表专题

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，只能碳或硫，结合原子序数可知，A为碳；B能形成双原子阴离子，则B为O元素；B、E同主族，则E为S元素；C与B能形成两种常见的离子化合物，且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，应是氢氧化铝与强酸、强碱的反应，则C为Na、D为Al，据此解答．

解答： 解：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，只能碳或硫，结合原子序数可知，A为碳；B能形成双原子阴离子，则B为O元素；B、E同主族，则E为S元素；C与B能形成两种常见的离子化合物，且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，应是氢氧化铝与强酸、强碱的反应，则C为Na、D为Al，
（1）B的双原子阴离子为O₂^2-，电子式为，由O、Na、S组成的物质有：Na₂SO₄、Na₂SO₃、Na₂S₂O₄ 等，
故答案为：；Na₂SO₄、Na₂SO₃、Na₂S₂O₄ （任意一种）；
（2）水分子之间存在氢键，故沸点比硫化氢高，
故答案为：高；水分子之间存在氢键；
（3）O、Na、Al组成化合物为NaAlO₂，其水溶液与过量CO₂反应的离子方程式为：AlO₂^-+CO₂+2H₂O=Al（OH）₃↓+HCO₃^-，
故答案为：AlO₂^-+CO₂+2H₂O=Al（OH）₃↓+HCO₃^-；
（4）气体甲是天然气的主要成分，则甲为CH₄，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，且X与水反应得到甲烷与沉淀，应是金属碳化物与水反应，可推知X为Al₄C₃，反应得到的沉淀为氢氧化铝，甲烷与CuO反应得到红色固体单质乙为Cu，根据电子转移守恒可知有二氧化碳生成，同时生成水，
i．反应①的化学方程式为：Al₄C₃+12H₂O=4Al（OH）₃↓+3CH₄↑，
ii．反应③的化学方程式为：CH₄+4CuO

高温  .

4Cu+CO₂+2H₂O，
故答案为：Al₄C₃+12H₂O=4Al（OH）₃↓+3CH₄↑；CH₄+4CuO

高温  .

4Cu+CO₂+2H₂O；
（5）若某气体含有CO₂和SO₂中的一种或两种，请设计实验方案，探究该气体的成分，实验方案为：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，
故答案为：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．

点评：本题考查结构性质位置关系应用、无机物推断、实验方案设计等，（4）中X推断为易错点、难点，注意利用碳化钙进行迁移，难点中等．