Question

2．A、B、C、D、E、F均为短周期元素．A的原子半径是短周期中最大的，B元素的原子最外层电子数为m，次外层电子数为n，C元素的原子L层电子数为 m+n，M层电子数为m-n，D元素与C元素同主族，E元素原子与B元素原子的核外电子数之比为2：1，F的一种原子中，质量数与质子数之差为0．
（1）B^2-的离子结构示意图为；A、F两元素组成的化合物电子式为Na⁺[：H]^-．
（2）A、B、E形成的简单离子的半径由大到小的顺序是S^2-＞O^2-＞Na⁺（用元素符号表示）．
（3）由D、F可以构成最简单的化合物X，取356 g分子式为X•9H₂O的化合物，将其释放的X完全燃烧生成液态水，可放出1 780.6 kJ的热量，则X燃烧的热化学方程式为CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）；△H=-890.3kJ/mol．
（4）1 mol DB₂中含有的化学键的数目为4N_A（N_A为阿伏加德罗常数）；DB₂与某金属发生置换反应的化学方程式为2Mg+CO₂$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2MgO+C；产物的一个用途是耐高温材料．
（5）向FeCl₃溶液中通入过量的EB₂，发生反应的离子方程式为2H₂O+SO₂+2Fe³⁺=2Fe²⁺+SO₄^2-+4H⁺．

Answer 1

分析 A的原子半径是短周期中最大的主族元素，则A为Na元素；F的一种原子中，质量数与质子数之差为零，则该原子中无中子，则F为H元素；B元素的原子最外层电子数为m，次外层电子数为n，则n为2或8；C元素的原子L层电子数为m+n，M层电子数为m-n，则L层含有8个电子，故n=2、m=6，B含有2个电子层，其最外层含有6个电子，B为O元素；C含有3个电子层，最外层含有6-2=4个电子，为Si元素；D元素与C元素同主族，则D为碳元素；E元素原子与B元素原子的核外电子数之比为2：1，则E电子数为16，为S元素，以此解答该题．

解答 解：A的原子半径是短周期中最大的主族元素，则A为Na元素；F的一种原子中，质量数与质子数之差为零，则该原子中无中子，则F为H元素；B元素的原子最外层电子数为m，次外层电子数为n，则n为2或8；C元素的原子L层电子数为m+n，M层电子数为m-n，则L层含有8个电子，故n=2、m=6，B含有2个电子层，其最外层含有6个电子，B为O元素；C含有3个电子层，最外层含有6-2=4个电子，为Si元素；D元素与C元素同主族，则D为碳元素；E元素原子与B元素原子的核外电子数之比为2：1，则E电子数为16，为S元素，
（1）B^2-为氧离子，其核电荷数为8，核外电子总数为10，氧离子的离子结构示意图为：；化合物AF为NaH，氢化钠为离子化合物，其电子式为：Na⁺[：H]^-，
故答案为：；Na⁺[：H]^-；
（2）A为钠元素，B为氧元素，E为硫元素，三者的简单离子分别为Na⁺、O^2-、S^2-，Na⁺、O^2-电子层排布相同，核电荷数越大离子半径越小，所以Na⁺＜O^2-，O^2-、S^2-最外层电子数相同，电子层越多离子半径越大，所以O^2-＜S^2-，所以离子半径S^2-＞O^2-＞Na⁺，
故答案为：S^2-＞O^2-＞Na⁺；
（3）CH₄•9H₂O，n（CH₄）=n（CH₄•9H₂O）=$\frac{356g}{178g/mol}$mol=2 mol，1 mol CH₄燃烧放出热量为1 780.6 kJ÷2 mol=890.3 kJ/mol，故CH₄燃烧的热化学方程式为：CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）；△H=-890.3 kJ/mol
故答案为：CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）；△H=-890.3kJ/mol；
（4）CO₂的结构式为故1 mol CO₂含有4 mol化学键，化学键数为4N_A．中学阶段常见的能与CO₂发生置换反应的金属为Mg． MgO具有很高的熔点，常用于耐高温材料．
故答案为：4；2Mg+CO₂$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2MgO+C；耐高温材料；
（5）Fe³⁺具有较强的氧化性，SO₂具有较强的还原性，Fe³⁺在水溶液中将SO₂氧化成硫酸，本身被还原成Fe²⁺．方程式为2H₂O+SO₂+2Fe³⁺=2Fe²⁺+SO₄^2-+4H⁺，
故答案为：2H₂O+SO₂+2Fe³⁺=2Fe²⁺+SO₄^2-+4H⁺．

点评 本题考查了位置、结构与性质关系的综合应用，题目难度中等，涉及原电池原理、离子半径大小比较、离子方程式书写、常见化学用语的书写、元素推断等知识，注意掌握元素周期表结构、元素周期律内容，明确原子核外电子排布特点为解答关键．