Question

8．短周期元素A、B、C、D、E、F原子序数依次增大，A的阳离子就是一个质子；B原子的最外层电子数所在周期数的2倍；C、D在周期表中处于相邻位置，它们的单质在通常状况下均为无色气体；E与A同一主族；F原子的K、L层电子数之和比K、M层电子数之和多1．A、D、E三种元素可形成化合物甲，B、D、E三种元素可形成化合物乙．请回答：
（1）C₂的结构式为N≡N．
（2）由上述元素组成的即含极性键又含非极性键的无机化合物分子的电子式为．
（3）A的单质与D的单质在强酸性条件下构成燃料电池，其正极反应式为O₂+4e^-+4H⁺=2H₂O．
（4）常温下，甲与乙的水溶液pH均为9，这两种溶液中由水电离出的OH^-的物质的量浓度c（OH^-）_甲：c（H⁺）_乙=1：10⁴
（5）将2.4gB的单质在足量D的单质中燃烧，所得气体通入1L0.3mol/L的甲溶液中，完全吸收后，溶液中的溶质为Na₂CO₃、NaHCO₃．溶液中所含离子的物质的量浓度由大到小的顺序为c（Na⁺）＞c（HCO₃^-）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）
（6）由A、B、C、D四种元素组成的无机酸的酸式盐，与足量的NaOH溶液在加热条件下反应的离子方程式为NH₄⁺+HCO₃^-+2OH^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH₃↑+2H₂O+CO₃^2-．

Answer 1

分析 短周期元素A、B、C、D、E、F原子序数依次增大，A的阳离子就是一个质子，应为H元素；B原子的最外层电子数所在周期数的2倍，应为C元素；C、D在周期表中处于相邻位置，它们的单质在通常状况下均为无色气体，应分别为氮气、氧气，则C为N元素，D为O元素；E与A同一主族，为Na元素；F原子的K、L层电子数之和比K、M层电子数之和多1，为Cl元素，A、D、E三种元素可形成化合物甲，为NaOH，B、D、E三种元素可形成化合物乙，为Na₂CO₃，以此解答该题．

解答 解：由以上分析可知A为H、B为C、C为N、D为O、E为Na、F为Cl元素，甲为NaOH，乙为Na₂CO₃，
（1）N₂含有N≡N键，结构式为，故答案为：N≡N；
（2）由上述元素组成的即含极性键又含非极性键的无机化合物为H₂O₂，分子的电子式为，故答案为：；
（3）A的单质与D的单质在强酸性条件下构成燃料电池，正极氧气得到电子生成水，其正极反应式为O₂+4e^-+4H⁺=2H₂O，
故答案为：O₂+4e^-+4H⁺=2H₂O；
（4）常温下，NaOH与Na₂CO₃的水溶液pH均为9，氢氧化钠溶于中水电离的氢离子等于水电离的氢氧根离子，碳酸钠溶液中氢氧根离子源于水的电离，这两种溶液中由水电离出的OH^-的物质的量浓度c（OH^-）_甲：c（OH^-）_乙=10^-9：$\frac{1{0}^{-14}}{1{0}^{-9}}$=1：10⁴，
故答案为：1：10⁴；
（5）2.4g碳是0.2mol，燃烧生成0.2molCO₂，与0.3molNaOH反应的化学方程式为：2CO₂+3NaOH=NaHCO₃+Na₂CO₃+H₂O，生成0.1molNa₂CO₃、0.1molNaHCO₃，在含等物质的量的碳酸钠、碳酸氢钠的溶液中，c（Na⁺）最大，碳酸根离子水解大于碳酸氢根离子的水解，则c（HCO₃^-）＞c（CO₃^2-），水解使溶液显碱性，则c（OH^-）＞c（H⁺），显性离子大于隐性离子，所以c（HCO₃^-）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（H⁺），即离子浓度大小为：c（Na⁺）＞c（HCO₃^-）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（H⁺），
故答案为：Na₂CO₃、NaHCO₃；c（Na⁺）＞c（HCO₃^-）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）；
（6）由A、B、C、D四种元素组成的酸式盐为NH₄HCO₃，与NaOH加热反应生成氨气、水和碳酸钠，离子反应为NH₄⁺+HCO₃^-+2OH^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH₃↑+2H₂O+CO₃^2-，
故答案为：NH₄⁺+HCO₃^-+2OH^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH₃↑+2H₂O+CO₃^2-．

点评 本题考查原子结构和元素周期律的关系，为高频考点，侧重学生的分析能力的考查，题目难度中等，正确推断元素的种类为解答该题的关键，注意把握电化学、离子浓度大小比较等解题方法的积累．