Question

2．A、B、C、D、E、F、G七种短周期元素的原子序数依次增大．A和E最外层电子数相同，短周期主族元素的原子中，E原子的半径最大；B、C和F在周期表中相邻，B、C同周期，C、F同主族，F原子的质子数是C原子质子数的2倍；A和C可形成两种常见的液态化合物X和Y（相对分子质量X＜Y）；D形成的分子为单原子分子．回答问题：
（1）D元素的名称为氖，F形成的离子的结构示意图为
（2）写出液态化合物Y的一种用途一定浓度的H₂O₂溶液作消毒剂
（3）用某种金属易拉罐与A、C、E组成的化合物的水溶液反应，产生的气体可充填气球，请写出该反应的离子方程式2Al+2OH^-+2H₂O═2AlO₂^-+3H₂↑
（4）P和Q两种物质都是由A、C、E、F四种元素组成的盐，其水溶液都显酸性，等物质的量的P和Q恰好完全反应．写出该反应的离子方程式：H⁺+HSO₃^-═SO₂↑+H₂O．
（5）由A、B两元素形成的化合物W可作为火箭推进器中的强还原剂，已知一个W分子和一个Y分子中都含有18个电子，0.5mol液态W和足量液态Y反应，生成一种无色无味无毒的气体B₂和液态X，并放出408.8kJ热量．查资料可知：2Y（l）═2X（l）+C₂（g）△H=-196.4kJ•mol^-1写出液态W与气态C₂反应生成液态X和气态B₂的热化学方程式为N₂H₄（l）+O₂（g）═N₂（g）+2H₂O（l）△H=-621.2 kJ•mol^-1．该反应还可设计为原电池（以KOH溶液为电解质溶液），请写出该电池的负极反应式：N₂H₄-4e^-+4OH^-═N₂↑+4H₂O
（6）以K₂CrO₄为指示剂，用标准硝酸银溶液可以测定溶液中Cl^-的浓度，已知K_sp（AgCl）=1.56×10^-10，K_sp（Ag₂CrO₄）=1.10×10^-12，Ag₂CrO₄为砖红色，则滴定终点的现象是滴入最后一滴硝酸银溶液时，溶液中出现砖红色深沉，振荡后砖红色沉淀不溶解．

Answer 1

分析 A、B、C、D、E、F、G七种短周期主族元素的原子序数依次增大．A和E最外层电子数相同，二者同主族，短周期主族元素的原子中，E原子的半径最大，则E为Na；B、C和F在周期表中相邻，B、C同周期，C、F同主族，则B、C处于第二周期，F处于第三周期，F原子的质子数是C原子质子数的2倍，则C为O元素、F为S元素，可知B为N元素；A和C可形成两种常见的液态化合物X和Y（相对分子质量X＜Y ），则A为H元素，X为H₂O、Y为H₂O₂；D形成的分子为单原子分子，且原子序数介于氧、钠之间，故D为Ne元素；G的原子序数大于硫，故G为Cl，据此解答．

解答 解：A、B、C、D、E、F、G七种短周期主族元素的原子序数依次增大．A和E最外层电子数相同，二者同主族，短周期主族元素的原子中，E原子的半径最大，则E为Na；B、C和F在周期表中相邻，B、C同周期，C、F同主族，则B、C处于第二周期，F处于第三周期，F原子的质子数是C原子质子数的2倍，则C为O元素、F为S元素，可知B为N元素；A和C可形成两种常见的液态化合物X和Y（相对分子质量X＜Y ），则A为H元素，X为H₂O、Y为H₂O₂；D形成的分子为单原子分子，且原子序数介于氧、钠之间，故D为Ne元素；G的原子序数大于硫，故G为Cl．
（1）由上述分析可知，D为氖元素，F形成的离子为S^2-，离子结构示意图为：，
故答案为：氖；；
（2）液态化合物Y为H₂O₂，一定浓度的H₂O₂溶液作消毒剂，故答案为：一定浓度的H₂O₂溶液作消毒剂；
（3）用某种金属易拉罐与A、C、E组成的化合物NaOH的水溶液反应，产生的气体可充填气球，是Al与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠与氢气，该反应的离子方程式：2Al+2OH^-+2H₂O═2AlO₂^-+3H₂↑，
故答案为：2Al+2OH^-+2H₂O═2AlO₂^-+3H₂↑；
（4）P和Q两种物质都是由H、O、Na、S四种元素组成的盐，其水溶液都显酸性，两物质为NaHSO₃、NaHSO₄，等物质的量的P和Q恰好完全反应，该反应的离子方程式：H⁺+HSO₃^-═SO₂↑+H₂O，
故答案为：H⁺+HSO₃^-═SO₂↑+H₂O；
（5）由H、N两元素形成的化合物W可作为火箭推进器中的强还原剂，一个W分子和一个Y分子中都含有18个电子，则W为N₂H₄，发生反应：N₂H₄+2H₂O₂═N₂+4H₂O（l），0.5mol液态N₂H₄反应生成液态水放出408.8kJ热量，则：N₂H₄（l）+2H₂O₂（l）=N₂（g）+4H₂O（l）△H=-817.6kJ/mol，
又知2H₂O₂（l）═2H₂O（l）+O₂（g）△H=-196.4kJ•mol^-1，
根据盖斯定律，两式相加可得：N₂H₄（l）+O₂（g）═N₂（g）+2H₂O（l）△H=-621.2 kJ•mol^-1，
该反应还可设计为原电池（以KOH溶液为电解质溶液），负极N₂H₄是失去电子，碱性条件下生成氮气与水，电池的负极反应式：N₂H₄-4e^-+4OH^-═N₂↑+4H₂O，
故答案为：N₂H₄（l）+O₂（g）═N₂（g）+2H₂O（l）△H=-621.2 kJ•mol^-1；N₂H₄-4e^-+4OH^-═N₂↑+4H₂O；
（6）由Ksp（AgCl）=1.56×10^-10，Ksp（Ag₂CrO₄）=1.10×10^-12，
转化为AgCl沉淀需要的c（Ag⁺）=$\sqrt{1.56×1{0}^{-10}}$=1.4×10^-5mol/L，
转化为Ag₂CrO₄沉淀需要的c（Ag⁺）=$\root{3}{2×1.10×1{0}^{-12}}$mol/L＞1.4×10^-5mol/L，
即AgCl先转化为沉淀，则滴入最后一滴硝酸银溶液时，溶液中出现砖红色深沉，振荡后砖红色沉淀不溶解即达到滴定的终点，
故答案为：滴入最后一滴硝酸银溶液时，溶液中出现砖红色深沉，振荡后砖红色沉淀不溶解．

点评 本题以元素推断为载体，考查无机物推断、热化学方程式书写、溶度积的应用、滴定实验等知识，推断元素是解题关键，难度较大．