Question

12．原子序数依次增大的 A、B、C、D、E、F六种短周期元素，其中B与C同周期，D与E和F同周期，A与D同主族，C与F同主族，C元素的原子最外层电子数是次外层电子数的三倍，D是所在周期中原子半径最大的主族元素．又知六种元素所形成的常见单质在常温常压下有三种是气体，三种是固体．请回答下列问题：
（1）元素D在周期表中的位置第三周期IA族；A、C按原子个数1：1形成化合物的电子式．
（2）C、D、F三种元素形成的简单离子的半径由大到小的顺序是（用离子符号表示）S ^2-＞O ^2-＞Na⁺．
（3）由A、B、C三种元素以原子个数比4：2：3形成化合物X，X中所含化学键类型有离子键、共价键．
（4）①若E是金属元素，其单质与氧化铁反应常用于焊接钢轨，请写出反应的化学方程式：2Al+Fe₂O₃ $\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+Al₂O₃．
②若E是非金属元素，其单质在电子工业中有重要应用，请写出其氧化物溶于强碱溶液的离子
方程式SiO₂+2OH^-=SiO₃^2-+H₂O
（5）FC₂气体有毒，排放到大气中易形成酸雨，为减少FC₂的排放，常采取的措施有：
①将煤转化为清洁气体燃料．
已知：H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═H₂O（g）△H=-241.8kJ•mol^-1
C（s）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═CO（g）△H=-110.5kJ•mol^-1
写出焦炭与水蒸气反应的热化学方程式：C（s）+H₂O（g）=CO（g）+H₂（g）△H=+131.3 kJ•mol^-1．
②洗涤含FC₂的烟气．以下物质可作洗涤剂的是ab．
a．石灰乳　　b．Na₂CO₃溶液　　c．CaCl₂溶液　　d．NaHSO₃溶液．

Answer 1

分析 A、B、C、D、E、F六种短周期元素，其原子序数依次增大，C元素的原子最外层电子数是次外层电子数的三倍，原子只能有2个电子层，最外层电子数为6，则C是O元素；C与F同主族，则F是S元素；D与E和F同周期，即处于第三周期，D是所在周期原子半径最大的主族元素，则D是Na元素；E的原子序数大于钠、小于硫，所以E的单质是固体；六种元素所形成的常见单质在常温常压下有三种是气体，三种是固体，B的原子序数小于C，且B、C处于同一周期，所以B是N元素；A的单质是气体，则A的原子序数最小，所以A是H元素，据此解答．

解答 解：A、B、C、D、E、F六种短周期元素，其原子序数依次增大，C元素的原子最外层电子数是次外层电子数的三倍，原子只能有2个电子层，最外层电子数为6，则C是O元素；C与F同主族，则F是S元素；D与E和F同周期，即处于第三周期，D是所在周期原子半径最大的主族元素，则D是Na元素；E的原子序数大于钠、小于硫，所以E的单质是固体；六种元素所形成的常见单质在常温常压下有三种是气体，三种是固体，B的原子序数小于C，且B、C处于同一周期，所以B是N元素；A的单质是气体，则A的原子序数最小，所以A是H元素．
（1）元素D为Na，在周期表中的位置：第三周期IA族；A、C按原子个数1：1形成化合物为H₂O₂，其电子式为：，故答案为：第三周期IA族；；
（2）电子层数越多离子半径越大，电子层结构相同，核电荷数越大离子半径越小，所以C、D、F三种元素形成的简单离子的半径由大到小的顺序是：S ^2-＞O ^2-＞Na⁺，故答案为：S ^2-＞O ^2-＞Na⁺；
（3）由A、B、C三种元素以原子个数比4：2：3形成化合物X为NH₄NO₃，硝酸铵中所含化学键类型有离子键和共价键，用碱与铵盐反应生成氨气检验铵根离子，故答案为：离子键、共价键；
（4）①若E是金属元素，其单质与氧化铁反应常用于焊接钢轨，则E为Al元素，反应方程式为：2Al+Fe₂O₃ $\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+Al₂O₃，故答案为：2Al+Fe₂O₃ $\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+Al₂O₃；
②若E是非金属元素，其单质在电子工业中有重要应用，则E是Si元素，二氧化硅溶于强碱溶液的离子
方程式：SiO₂+2OH^-=SiO₃^2-+H₂O，
故答案为：SiO₂+2OH^-=SiO₃^2-+H₂O；
（5）①已知：Ⅰ．H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═H₂O（g）△H=-241.8kJ•mol^-1
Ⅱ．C（s）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═CO（g）△H=-110.5kJ•mol^-1
根据盖斯定律，Ⅱ-Ⅰ可得：C（s）+H₂O（g）=CO（g）+H₂（g）△H=+131.3 kJ•mol^-1，
故答案为：C（s）+H₂O（g）=CO（g）+H₂（g）△H=+131.3 kJ•mol^-1；
②二氧化硫是酸性氧化物，具有酸性氧化物的通性，能够与碱反应：SO₂+Ca（OH）₂=CaSO₃↓+H₂O；二氧化硫水溶液是亚硫酸，酸性比碳酸强，所以也能够与碳酸钠反应：SO₂+Na₂CO₃=Na₂SO₃+CO₂↑，二氧化硫与氯化钙溶液不反应，且在亚硫酸氢钠溶液中的溶解度很小，所以不能用氯化钙和亚硫酸氢钠溶液做洗涤液，故选：ab．

点评 本题考查结构性质位置关系应用，推断元素是解题关键，综合考查学生分析能力、逻辑推理能力及对知识的迁移运用，需要学生具备扎实的基础，难度中等．