Question

15．A、B、D、E、F为短周期元素，非金属元素A最外层电子数与其周期数相同，B的最外层电子数是其所在周期数的2倍．B在D中充分燃烧能生成其最高价化合物BD₂．E⁺与D^2-具有相同的电子数．A在F中燃烧，产物溶于水得到一种强酸．
（1）A在周期表位置第一周期第IA族，写出一种工业制备单质F的离子方程式：2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2OH^-+H₂↑+Cl₂↑．
（2）B、D、E组成的一种盐中，E的质量分数为43%，其俗名为纯碱（或苏打），其水溶液与F单质反应的化学方程式为Cl₂+2Na₂CO₃+H₂O═NaClO+NaCl+2NaHCO₃．
（3）由这些元素组成的物质，其组成和结构信息如表：

物质	组成和结构信息
a	含有A的二元离子化合物
b	含有非极性共价键的二元离子化合物，且原子数之比为1：1
c	化学组成为BDF2
d	只存在一种类型作用力且可导电的单质晶体

a的化学式为NaH；b的化学式为Na₂O₂和Na₂C₂；c的电子式为，d是金属晶体
（4）由A和B元素组成的二元化合物是 沼气的主要成分，其与氧气在酸性电解质溶液中组成燃料电池消耗标况下11.2L氧气时转移电子数为2mol．

Answer 1

分析 A，B，D，E，F为短周期元素，非金属元素A最外层电子数与其周期数相同，则A为H；B的最外层电子数是其所在周期数的2倍，则B为C或S，B在D中充分燃烧能生成其最高价化合物BD₂，则D为O，B的最高正价为+4价，则B为C；E⁺与D^2-具有相同的电子数，则E为Na；A在F中燃烧，产物溶于水得到种强酸，则F为Cl；
（1）根据H在周期表中的位置分析；工业上常用电解饱和食盐水的方法来制备氯气；
（2）C、O、Na组成的化合物为碳酸钠；碳酸钠与氯气反应生成氯化钠、次氯酸钠、碳酸氢钠；次氯酸钠能与KI反应生成碘单质；
（3）这几种元素只有Na能与H形成离子化合物；根据常见的氧的化合物和碳的化合物分析；根据COCl₂结构式分析；只存在一种类型作用力且可导电的单质晶体为Na；
（4）由A和B元素组成的二元化合物是 沼气的主要成分，为CH₄，该燃料电池中，通入甲烷的电极是负极、通入氧气的电极是正极，根据氧气和转移电子之间的关系式计算．

解答 解：A，B，D，E，F为短周期元素，非金属元素A最外层电子数与其周期数相同，则A为H；B的最外层电子数是其所在周期数的2倍，则B为C或S，B在D中充分燃烧能生成其最高价化合物BD₂，则D为O，B的最高正价为+4价，则B为C；E⁺与D^2-具有相同的电子数，则E为Na；A在F中燃烧，产物溶于水得到种强酸，则F为Cl；
（1）已知A为H在周期表中位于第一周期ⅠA族；工业上常用电解饱和食盐水的方法来制备氯气，其电解离子方程式为：2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2OH^-+H₂↑+Cl₂↑；
故答案为：第一周期ⅠA族；2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2OH^-+H₂↑+Cl₂↑；
（2）C、O、Na组成的一种盐中，Na的质量分数为43%，则为碳酸钠，其俗名为纯碱（或苏打）；碳酸钠与氯气反应生成氯化钠、次氯酸钠、碳酸氢钠，反应的化学方程式为：2Na₂CO₃+Cl₂+H₂O═NaCl+NaClO+2NaHCO₃，
故答案为：纯碱（或苏打）；2Na₂CO₃+Cl₂+H₂O═NaCl+NaClO+2NaHCO₃；
（3）这几种元素只有Na能与H形成离子化合物，则a的化学式为NaH；含有非极性共价键的二元离子化合物，且原子数之比为1：1，则为Na₂O₂和Na₂C₂；已知COCl₂结构式为，则其电子式为；只存在一种类型作用力且可导电的单质晶体为Na，Na属于金属晶体；
故答案为：NaH；Na₂O₂和Na₂C₂；；金属；
（4）由A和B元素组成的二元化合物是 沼气的主要成分，为CH₄，该燃料电池中，通入甲烷的电极是负极、通入氧气的电极是正极，根据氧气和转移电子之间的关系式得转移电子物质的量=$\frac{11.2L}{22.4L/mol}×4$=2mol，
故答案为：2．

点评 本题考查位置结构性质的相互关系及运用，为高频考点，综合性较强，涉及元素推断、物质推断、原电池原理、化学用语等知识点，正确推断元素及物质、明确物质结构特点及基本原理是解本题关键，题目难度不大．