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17.有A、B、C、D四种元素,A元素形成的-2价阴离子比氦原子的核外电子数多8个,B元素的一种氧化物为淡黄色固体,该固体放置在空气中能生成A的单质.C为原子核内有12个中子的二价金属,当2.4克C与足量盐酸反应时,在标准状况下放出氢气2.24L.D的M层上7个电子.
(1)D在周期表中的位置第三周期第ⅦA族用电子式表示B与D形成的化合物的过程.
(2)C与D两元素最高价氧化物的水化物反应的离子方程式Mg(OH)2+2H+=Mg2++2H2O.
(3)一定量的B2A2与CO2反应后的固体物质,恰好与0.8mol稀盐酸完全反应生成正盐,并收集到025mol气体,则该固体物质的组成及其物质的量为0.1molNa2CO3、0.3molNa2O2.

分析 短周期元素,A元素形成的-2价阴离子比氦原子的核外电子数多8个,则A的质子数为8,即A为O;B元素的一种氧化物为淡黄色固体,该固体遇到空气能生成A的单质,则B为Na;C为原子核内有12个中子的二价金属,当2.4克C与足量热水反应时,在标准状况下放出气体2.24L,由电子守恒可知,$\frac{2.4g}{M}$×2=$\frac{2.24L}{22.4L/mol}$×2×(1-0),则M为24,其质子数为12,即C为Mg;D的M层上7个电子,则D在第三周期第ⅦA族,则D为Cl;然后利用元素及其单质、化合物的性质来解答.

解答 解:短周期元素,A元素形成的-2价阴离子比氦原子的核外电子数多8个,则A的质子数为8,即A为O;B元素的一种氧化物为淡黄色固体,该固体遇到空气能生成A的单质,则B为Na;C为原子核内有12个中子的二价金属,当2.4克C与足量热水反应时,在标准状况下放出气体2.24L,由电子守恒可知,$\frac{2.4g}{M}$×2=$\frac{2.24L}{22.4L/mol}$×2×(1-0),则M为24,其质子数为12,即C为Mg;D的M层上7个电子,则D在第三周期第ⅦA族,则D为Cl;
(1)D在第三周期第ⅦA族,B与D形成的化合物为NaCl,Na原子和Cl原子通过得失电子形成离子键,其形成过程为,故答案为:第三周期第ⅦA族;;
(2)氢氧化镁与高氯酸反应生成高氯酸镁和水,反应的离子方程式为:Mg(OH)2+2H+=Mg2++2H2O,故答案为:Mg(OH)2+2H+=Mg2++2H2O;
(3)由2Na2O2+2CO2═2Na2CO3+O2、Na2CO3+2HCl═2NaCl+CO2↑+H20、2Na2O2+4HCl═4NaCl+O2↑+2H20,
反应后的固体物质,恰好与0.8mol稀盐酸溶液完全反应,并收集到0.25mol气体,
设反应后Na2CO3、Na2O2的物质的量分别为x、y,
则$\left\{\begin{array}{l}{2x+2y=0.8}\\{x+\frac{y}{2}=0.25}\end{array}\right.$,解得x=0.1mol,y=0.3mol,
即该固体物质的组成为0.1molNa2CO3和0.3molNa2O2,
故答案为:0.1molNa2CO3、0.3molNa2O2.

点评 本题考查原子结构与元素周期律,为高频考点,把握原子结构、元素化合物知识来推断元素为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意化学用语的使用,难度较大.

练习册系列答案
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12.N2H4(肼)可作用制药的原料,也可作火箭的燃料.
(1)肼能与酸反应.N2H6C12溶液呈弱酸性,在水中存在如下反应:
①N2H62++H2O?N2H5++H3O+平衡常数K1
②N2H5++H2O?N2H4+H3O+平衡常数K2
相同温度下,K1>K2,其主要原因有两个:
①电荷因素,N2H5+水解程度小于N2H62+;
②第一步水解生成H3O+对第二步水解有抑制作用;
(2)工业上,可用次氯酸钠与氨反应制备肼,副产物对环境友好,该反应化学方程式是2NH3+NaClO=N2H4+NaCl+H2O.
(3)气态肼在催化剂作用下分解只产生两种气体,其中一种气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色.在 密闭容器中发生上述反应,平衡体系中肼的体积分数与温度关系如图1所示.


①P2>P1(填:<、>或=,下同).
②反应I:N2H4(g)?N2(g)+4NH3(g)△H1;
反应II:N2(g)+3H2(g)?△2NH3(g)△H2.
△H1>△H2
7N2H4(g)?8NH3(g)+3N2(g)+2H2(g)△H
△H=$\frac{7}{3}△{H}_{1}-\frac{2}{3}△{H}_{2}$(用△H1、△H2表示).
③向1L恒容密闭容器中充入0.1mol N2H4,在30℃、Ni-Pt催化剂作用下发生反应N2H4(g)?N2(g)+2H2(g),测得混合物体系中(只含N2、H2、N2H4),n(N2)+n(H2)/n(N2H4)(用y表示)与时间的关系如图2所示.
4分钟时反应到达平衡,0~4.0min时间内H2的平均生成速率v(H2)=0.025mol/(L•min).
(4)肼还可以制备肼-碱性燃料电池,氧化产物为稳定的对环境友好的物质.该电池负极的电极反应式为N2H4-4e-+4OH-=N2↑+4H2O;若以肼-氧气碱性燃料电池为电源,以NiSO4溶液为电镀液,在金属器具上镀镍,开始两极质量相等,当两极质量之差为1.174g时,燃料电池中内电路至少有0.02mol OH-迁移通过阴离子交换膜.

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