Question

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。回答下列问题：

(1)A在周期表中的位置是________，写出一种工业制备单质F的离子方程式____________________________________________________________________。

(2)B、D、E组成的一种盐中，E的质量分数为43%，其俗名为________，其水溶液与F单质反应的化学方程式为____________________________；在产物中加入少量KI，反应后加入CCl₄并振荡，有机层显________色。

(3)由这些元素组成的物质，其组成和结构信息如下表：

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________；b的化学式为________；c的电子式为________；d的晶体类型是________。

(4)由A和B、D元素组成的两种二元化合物形成一类新能源物质。一种化合物分子通过________键构成具有空腔的固体；另一种化合物(沼气的主要成分)分子进入该空腔，其分子的空间结构为________。

Answer 1

解析　根据题目中给出的各种元素的结构特点和性质，推断出各种元素，解答各题。最外层电子数与其周期数相同的短周期非金属元素只有氢元素，A为氢元素。最外层电子数是其所在周期数2倍的短周期元素可能为碳元素或硫元素，根据B在D中充分燃烧生成的最高价化合物的化学式为BD₂判定B为碳元素，D为氧元素。E^＋与O^2－具有相同的电子数，则E为钠元素。H₂在Cl₂中燃烧生成的HCl溶于水得到的盐酸为强酸，F为氯元素。

(1)氢元素在周期表中的位置为第一周期ⅠA族。工业上制备Cl₂可由电解饱和食盐水或电解熔融NaCl得到，其离子方程式为2Cl^－＋2H₂OH₂↑＋2OH^－＋Cl₂↑或2NaCl(熔融)2Na＋Cl₂↑。

(2)C、O、Na组成的盐Na₂CO₃中Na的质量分数为43%，Na₂CO₃的俗名为纯碱或苏打，Na₂CO₃溶液与Cl₂反应的化学方程式为2Na₂CO₃＋Cl₂＋H₂O===NaClO＋NaCl＋2NaHCO₃，产物中加入少量KI，ClO^－将I^－氧化为I₂，I₂易溶于CCl₄而使有机层显紫色。

(3)由H、C、O、Na、Cl组成的化合物中，含有氢元素的二元离子化合物应为NaH，即a为NaH。含有非极性键的二元离子化合物为Na₂O₂或Na₂C₂，即b为Na₂O₂或Na₂C₂。c为COCl₂，为共价化合物，各原子成键后均达8e^－稳定结构，电子式为。石墨和金属钠均可导电，但石墨中存在共价键、分子间作用力两种类型的作用力，金属钠中只存在金属键，属于金属晶体，即d为Na。

(4)由H₂O和CH₄形成的一类新能源为可燃冰，水分子之间可通过氢键构成具有空腔的固体；CH₄是沼气的主要成分，其分子的空间结构为正四面体。

答案　(1)第一周期ⅠA族　2Cl^－＋2H₂O2OH^－＋H₂↑＋Cl₂↑[或2NaCl(熔融)2Na＋Cl₂↑]

(2)纯碱(或苏打)　2Na₂CO₃＋Cl₂＋H₂O===NaClO＋NaCl＋2NaHCO₃　紫

(3)NaH　Na₂O₂或Na₂C₂　

金属晶体

(4) 氢　正四面体