Question

13．A、B、C、D、E、F六种元素为原子序数依次增大的短周期元素．A为原子半径最小的元素，A和B可形成4原子10电子的分子X；C的最外层电子数是内层的3倍； D原子的最外层电子数是最内层电子数的一半；E是地壳中含量最多的金属元素；F元素的最高正价与最低负价代数和为6．
请回答下列问题：
（1）B、C、D、E、F五种元素原子半径由大到小的顺序是Na＞Al＞Cl＞N＞O．
（2）A和C按原子个数比1：l形成4原子分子Y．Y的结构式是H-O-O-H．
（3）分子X的电子式是；D可以在液态X中发生类似于与A₂C的反应，写出反应的化学方程式2Na+2NH₃=2NaNH₂+H₂↑．
（4）实验证明，熔融的EF3不导电，其原因是AlCl₃在熔融的状态下不发生电离，没有产生自由移动的离子．
（5）E的单质可溶于A、C、D形成的化合物Z的水溶液中．拉曼光谱证实此反应生成的阴离子主要以E（CA）${\;}_{4}^{-}$的形式存在，写出E溶于Z溶液的离子方程式：2Al+2OH^-+6H₂O=2Al（OH）₄^-+3H₂↑．
（6）工业品Z的溶液中含有某些含氧酸根杂质，可用离子交换膜法电解提纯．电解槽内装有阳离子交换膜（只允许阳离子通过），其工作原理如图所示．

①该电解槽的阳极反应式是4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑．
②通电开始后，阴极附近溶液pH增大（“增大”、“减小”或”不变”）．
③除去杂质后的Z溶液从液体出口B（填写“A”或“B”）导出．

Answer 1

分析 A、B、C、D、E、F六种元素为原子序数依次增大的短周期元素，A为原子半径最小的元素，为H元素；
A和B可形成4原子10电子的分子X，则B为N元素；
C的最外层电子数是内层的3倍，则C为O元素； 
D原子的最外层电子数是最内层电子数的一半，为Na元素；
E是地壳中含量最多的金属元素，为Al元素；
F元素的最高正价与最低负价代数和为6，则F为Cl元素；
（1）原子电子层数越多，其原子半径越大，同一周期元素原子半径随着原子序数增大而减小；
（2）A和C按原子个数比1：l形成4原子分子Y为H₂O₂；
（3）分子X是氨气，氨气分子中每个H原子和N原子形成一对共用电子对；D是Na，钠和氨气的反应相当于和水的反应，根据钠和水的反应写出钠和氨气反应；
（4）氯化铝是分子晶体，熔融状态以分子存在；
（5）Al的单质可溶于H、O、Na形成的化合物NaOH的水溶液中．拉曼光谱证实此反应生成的阴离子主要以Al（OH）₄^-的形式存在，根据反应物和生成物书写离子方程式；
（6）①该电解槽的阳极上氢氧根离子放电；
②通电开始后，阴极上水得电子生成氢气同时生成氢氧根离子，导致阴极附近氢氧根离子浓度增大；
③在阴极附近生成氢氧根离子，阳离子通过交换膜进入阴极室得到NaOH，所以在阴极室得到NaOH．

解答 解：A、B、C、D、E、F六种元素为原子序数依次增大的短周期元素，A为原子半径最小的元素，为H元素；
A和B可形成4原子10电子的分子X，则B为N元素；
C的最外层电子数是内层的3倍，则C为O元素； 
D原子的最外层电子数是最内层电子数的一半，为Na元素；
E是地壳中含量最多的金属元素，为Al元素；
F元素的最高正价与最低负价代数和为6，则F为Cl元素，
（1）原子电子层数越多，其原子半径越大，同一周期元素原子半径随着原子序数增大而减小，所以B、C、D、E、F五种元素原子半径由大到小顺序是Na＞Al＞Cl＞N＞O，
故答案为：Na＞Al＞Cl＞N＞O；                                          
（2）A和C按原子个数比1：l形成4原子分子Y为H₂O₂，其结构式为H-O-O-H，
故答案为：H-O-O-H；
（3）分子X是氨气，氨气分子中每个H原子和N原子形成一对共用电子对，电子式为；D是Na，钠和氨气的反应相当于和水的反应，根据钠和水的反应写出钠和氨气反应为2Na+2NH₃=2NaNH₂+H₂↑，
故答案为：；2Na+2NH₃=2NaNH₂+H₂↑；
（4）氯化铝是分子晶体，熔融状态下以分子存在，熔融的AlCl₃不导电，
故答案为：AlCl₃在熔融的状态下不发生电离，没有产生自由移动的离子；
（5）Al的单质可溶于H、O、Na形成的化合物NaOH的水溶液中．拉曼光谱证实此反应生成的阴离子主要以Al（OH）₄^-的形式存在，根据反应物和生成物书写离子方程式为2Al+2OH^-+6H₂O=2Al（OH）₄^-+3H₂↑，
故答案为：2Al+2OH^-+6H₂O=2Al（OH）₄^-+3H₂↑；
（6）①该电解槽的阳极上氢氧根离子放电，电极反应式为4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，故答案为：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑；
②通电开始后，阴极上水得电子生成氢气同时生成氢氧根离子，导致阴极附近氢氧根离子浓度增大，所以pH增大，故答案为：增大；
③在阴极附近生成氢氧根离子，阳离子通过交换膜进入阴极室得到NaOH，所以在阴极室得到NaOH，所以从B出来，故答案为：B．

点评 本题考查位置结构性质相互关系及应用，为高频考点，涉及元素推断、元素周期律、离子方程式书写、电解原理等知识点，正确推断元素、灵活运用元素周期律、明确电解原理是解本题关键，注意铝和氢氧化钠溶液反应时NaOH不是氧化剂，为易错点．