Question

4．短周期主族元素A、B、C、D、E的原子序数依次增大，其中A、D同主族，B、C、D、E同周期，A原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍，B是短周期元素中原子半径最大的主族元素，C原子的质子数比B原子的质子数多2个．请回答下列问题：
（1）B元素的名称为钠，E的元素符号为Cl，D的离子结构示意图为．
（2）A、B、D三种元素形成的简单离子的半径由大到小的顺序是S^2-＞O^2-＞Na⁺．
（3）A、B、D、E形成的化合物B₂A₂、DE₂、E₂A、EA₂中，各原子（或离子）都满足最外层8电子结构的是Na₂O₂、SCl₂、Cl₂O（填写具体物质的化学式）．
（4）D、E两种元素可形成化学式为DE₂、D₂E₂等化合物，则DE₂的结构式为Cl-S-Cl，D₂E₂广泛用于橡胶工业，其分子结构中每个原子均满足8电子结构．D₂E₂的电子式为．常温下，D₂E₂是一种橙黄色的液体，遇水易水解，并产生能使品红褪色的气体．下列说法中正确的是ACD．
A．D₂E₂中的D元素显+1价
B．D₂E₂结构中的化学键只含有极性键
C．D₂Br₂与D₂E₂结构相似，熔沸点：D₂Br₂＞D₂E₂
D．D₂E₂与水反应的生成物中可能有单质硫
（5）用电子式表示A、B两种元素形成化合物B₂A的形成过程：．
（6）化合物B₂A₂中含有的化学键类型有bd．
a．氢键         b．离子键         c．极性键         d．非极性键
（7）DA₂与E元素的单质在水中反应的化学方程式为SO₂+Cl₂+2H₂O=2HCl+H₂SO₄．
（8）向由C、E两种元素组成的化合物溶液200mL 2mol/L中加入500mL一定浓度的KOH溶液，得到白色沉淀15.6g，则KOH溶液的物质的量浓度为1.2mol/L或2.8mol/L．

Answer 1

分析 短周期主族元素A、B、C、D、E的原子序数依次增大，A原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍，原子只能有2个电子层，最外层电子数为6，故A为O元素；A、D同主族，则D为S元素；E的原子序数最大，故E为Cl；B是短周期元素中原子半径最大的主族元素，则B为Na；C原子的质子数比B原子的质子数多2个，则C为Al，据此解答．

解答 解：短周期主族元素A、B、C、D、E的原子序数依次增大，A原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍，原子只能有2个电子层，最外层电子数为6，故A为O元素；A、D同主族，则D为S元素；E的原子序数最大，故E为Cl；B是短周期元素中原子半径最大的主族元素，则B为Na；C原子的质子数比B原子的质子数多2个，则C为Al．
（1）由上述分析可知，B元素的名称为：钠，E的元素符号为：Cl，D的离子为S^2-，离子结构示意图为，故答案为：钠；Cl；；
（2）A、B、D三种元素形成的简单离子分别为O^2-、Na⁺、S^2-，电子层结构相同，核电荷数越大离子半径越小，电子层越多离子半径越大，故离子半径：S^2-＞O^2-＞Na⁺，
故答案为：S^2-＞O^2-＞Na⁺；
（3）O、Na、S、Cl形成的化合物Na₂O₂、SCl₂、Cl₂O、ClO₂中，过氧化钠由钠离子与过氧根离子过程，离子均满足8电子结构，SCl₂、Cl₂O中各原子最外层电子数+|化合价|=8，均满足8电子结构，ClO₂中Cl原子不满足8电子结构，
故答案为：Na₂O₂、SCl₂、Cl₂O；
（4）SCl₂分子中S原子与Cl之间形成1对共用电子对，结构式为Cl-S-Cl，S₂Cl₂分子中S原子之间形成1对共用电子对，S原子与Cl原子之间形成1对共用电子对，电子式为；
A．A．S₂Cl₂中S与Cl原子之间的共用电子对偏向氯，故S元素显+1价，故A正确；
B．S₂Cl₂结构中S原子与S原子之间形成非极性键，故B错误；
C．S₂Br₂与S₂Cl₂结构相似，均形成分子晶体，S₂Br₂的相对分子质量较大，分子之间范德华力较强，故熔沸点：S₂Br₂＞S₂Cl₂，故C正确；
D．S₂Cl₂遇水易水解，并产生能使品红褪色的气体，该气体为二氧化硫，根据电子转移守恒可知，S元素化合价应降低，生成物中可能有单质硫，故D正确，
故答案为：Cl-S-Cl；；ACD；
（5）用电子式表示O、Na两种元素形成化合物Na₂O的形成过程：，
故答案为：；
（6）化合物Na₂O₂中钠离子与过氧根离子之间形成离子键，过氧根离子中氧原子之间形成非极性键，
故选：bd；
（7）SO₂与氯气在水中反应生成HCl与硫酸，反应的化学方程式为：SO₂+Cl₂+2H₂O=2HCl+H₂SO₄，
故答案为：SO₂+Cl₂+2H₂O=2HCl+H₂SO₄；
（8）向由C、E两种元素组成的化合物为AlCl₃，其物质的量为0.2L×2mol/L=0.4mol，如完全生成沉淀，则应生成0.4molAl（OH）₃，实际得到白色沉淀15.6g，物质的量为$\frac{15.6g}{78g/mol}$=0.2mol＜0.4mol，说明Al³⁺没有完全生成沉淀，可能存在两种情况：
①NaOH不足，铝离子部分转化氢氧化铝沉淀，则：
Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓，
0.2mol 0.6mol 0.2mol
此时c（NaOH）=$\frac{0.6mol}{0.5L}$=1.2mol/L，
②NaOH部分过量，铝离子转化为氢氧化铝沉淀、偏铝酸根，则：
 Al³⁺+3 OH^-=Al（OH）₃↓
0.4mol 1.2mol 0.4mol
溶解的氢氧化铝为0.4mol-0.2mol=0.2mol
Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O，
 0.2mol 0.2mol
则c（NaOH）=$\frac{1.2mol+1.2mol}{0.5L}$=2.8mol/L，
故答案为：1.2；2.8．

点评 本题考查结构性质位置关系综合应用，推断元素是解题关键，题目综合性较强，需要学生具备扎实的基础，（8）中注意根据沉淀的质量判断发生的反应，侧重于学生的分析能力和计算能力的考查，题目难度中等．