Question

11．四种短周期元素A、B、C、D的性质或结构信息如下：
信息①原子半径大小：A＞B＞C＞D
信息②四种元素之间形成的某三种分子的比例模型及部分性质：

请根据上述信息回答下列问题．
（1）B元素在周期表中的位置第2周期IVA族；
（2）BC₂分子的电子式；
（3）A元素的单质与物质甲发生反应的离子方程式Cl₂+H₂O?H⁺+Cl^-+HClO；
（4）丙的钠盐溶液呈碱性，用化学用语表示其原因ClO^-+H₂OHClO+OH^-；
（5）物质丁的元素组成和甲相同，丁分子具有18电子结构．向盛有一定浓度丁溶液的试管中，逐滴加入用少量稀硫酸酸化的硫酸亚铁溶液．滴加过程中的现象是：
①$\underset{\stackrel{\;}{浅}}{•}$$\underset{\stackrel{\;}{绿}}{•}$$\underset{\stackrel{\;}{色}}{•}$$\underset{\stackrel{\;}{溶}}{•}$$\underset{\stackrel{\;}{液}}{•}$$\underset{\stackrel{\;}{变}}{•}$$\underset{\stackrel{\;}{成}}{•}$$\underset{\stackrel{\;}{深}}{•}$$\underset{\stackrel{\;}{棕}}{•}$$\underset{\stackrel{\;}{黄}}{•}$$\underset{\stackrel{\;}{色}}{•}$；
②$\underset{\stackrel{\;}{有}}{•}$$\underset{\stackrel{\;}{少}}{•}$$\underset{\stackrel{\;}{量}}{•}$$\underset{\stackrel{\;}{气}}{•}$$\underset{\stackrel{\;}{泡}}{•}$$\underset{\stackrel{\;}{出}}{•}$$\underset{\stackrel{\;}{现}}{•}$（经验证是氧气），$\underset{\stackrel{\;}{片}}{•}$$\underset{\stackrel{\;}{刻}}{•}$$\underset{\stackrel{\;}{后}}{•}$$\underset{\stackrel{\;}{反}}{•}$$\underset{\stackrel{\;}{应}}{•}$$\underset{\stackrel{\;}{变}}{•}$$\underset{\stackrel{\;}{得}}{•}$$\underset{\stackrel{\;}{剧}}{•}$$\underset{\stackrel{\;}{烈}}{•}$，并放出较多热量，继续滴加溶液，静置一段时间；
③$\underset{\stackrel{\;}{试}}{•}$$\underset{\stackrel{\;}{管}}{•}$$\underset{\stackrel{\;}{底}}{•}$$\underset{\stackrel{\;}{部}}{•}$$\underset{\stackrel{\;}{出}}{•}$$\underset{\stackrel{\;}{现}}{•}$$\underset{\stackrel{\;}{红}}{•}$$\underset{\stackrel{\;}{褐}}{•}$$\underset{\stackrel{\;}{色}}{•}$$\underset{\stackrel{\;}{沉}}{•}$$\underset{\stackrel{\;}{淀}}{•}$．向浊液中再滴入稀硫酸，沉淀溶解，溶液呈黄色．
请用化学方程式或离子方程式及必要的文字解释①、②、③中加点的字．
①发生反应2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O，浅绿色Fe²⁺被过氧化氢氧化成黄色Fe³⁺；
②过氧化氢分解可产生氧气，常温时反应2H₂O₂=2H₂O+O₂↑较慢，因而开始气泡少；受热并且被逐渐增多的Fe³⁺催化，使反应速率加快而剧烈；
③溶液中存在平衡Fe³⁺+2H₂O?Fe（OH）₃+3H⁺，反应①使c（H⁺）降低且反应②放热，平衡正向移动，当水解出的Fe（OH）₃较多时就聚集为沉淀．

Answer 1

分析 四种短周期元素A、B、C、D，由信息②可知，甲为水、乙为甲烷、丙为次氯酸，再根据信息①原子半径大小：A＞B＞C＞D可得，A为Cl元素、B为碳元素、C为氧元素、D为氢元素．
（1）碳元素原子有2个电子层，最外层电子数为4，处于第2周期IVA族；
（2）CO₂分子中碳原子与氧原子之间形成2对共用电子对；
（3）氯气与水反应生成HCl与HClO；
（4）NaClO溶液显碱性，因为ClO^-水解使溶液中OH^-浓度大于H⁺浓度；
（5）丁有H、O两种元素构成，且为18电子分子，则丁为H₂O₂．
①H₂O₂有强氧化性，可将浅绿色的Fe²⁺氧化为棕黄色的Fe³⁺；
②Fe³⁺是H₂O₂分解的催化剂；
③H₂O₂分解产生的热量促进了Fe³⁺水解，产生沉淀．

解答 解：四种短周期元素A、B、C、D，由信息②可知，甲为水、乙为甲烷、丙为次氯酸，再根据信息①原子半径大小：A＞B＞C＞D可得，A为Cl元素、B为碳元素、C为氧元素、D为氢元素．
（1）碳元素原子有2个电子层，最外层电子数为4，处于第2周期IVA族，
故答案为：第2周期IVA族；
（2）CO₂分子中碳原子与氧原子之间形成2对共用电子对，电子式为：，
故答案为：；
（3）氯气与水反应生成HCl与HClO，反应离子方程式为：Cl₂+H₂O?H⁺+Cl^-+HClO，
故答案为：Cl₂+H₂O?H⁺+Cl^-+HClO；
（4）因为溶液中ClO^-水解：ClO^-+H₂OHClO+OH^-，使溶液中OH^-浓度大于H⁺浓度，NaClO溶液显碱性，
故答案为：碱；ClO^-+H₂OHClO+OH^-；
（5）丁有H、O两种元素构成，且为18电子分子，则丁为H₂O₂．
①H₂O₂有强氧化性，发生反应2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O，浅绿色Fe²⁺被过氧化氢氧化成黄色Fe³⁺，
故答案为：发生反应2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O，浅绿色Fe²⁺被过氧化氢氧化成黄色Fe³⁺；
②过氧化氢分解可产生氧气，常温时反应2H₂O₂=2H₂O+O₂↑较慢，因而开始气泡少；受热并且被逐渐增多的Fe³⁺催化，使反应速率加快而剧烈，
故答案为：过氧化氢分解可产生氧气，常温时反应2H₂O₂=2H₂O+O₂↑较慢，因而开始气泡少；受热并且被逐渐增多的Fe³⁺催化，使反应速率加快而剧烈；
③溶液中存在平衡Fe³⁺+2H₂O?Fe（OH）₃+3H⁺，反应①使c（H⁺）降低且反应②放热，平衡正向移动，当水解出的Fe（OH）₃较多时就聚集为沉淀，
故答案为：溶液中存在平衡Fe³⁺+2H₂O?Fe（OH）₃+3H⁺，反应①使c（H⁺）降低且反应②放热，平衡正向移动，当水解出的Fe（OH）₃较多时就聚集为沉淀．

点评 本题考查元素化合物推断，涉及常用化学用语、元素化合物性质、影响反应速率的影响与平衡移动，难度中等，推断元素是解题的关键，（5）解释是易错点，注意根据平衡移动分析．