题目内容

3.现有部分元素的存在,性质和原子结构如下所述:
A.最外层电子数是次外层电子数2倍的元素.
B.最高正价为+7价的短周期元素.
C.最外层电子数等于电子层数的短周期元素.
D.地壳中含量居第二位的金属元素.
E.氢化物在常温常压下呈现液态的短周期元素.
F.短周期中原子半径最大的主族元素.
请回答下列问题:
(1)写出由上述条件可以确定的元素的符号C,Cl,Fe,O,Na.
(2)已知由至少满足表中一项条件的元素所组成的高中常见的物质之间可以发生如图所示的转化关系,其中甲、乙、丙为含同一种元素的纯净物(反应条件略)
①如x为非金属元素的单质,图中反应均为氧化还原反应,则x为O2,反应Ⅲ的化学反应方程式为2CO+O2 $\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2CO2.
②若x为HCl,图中反应均为非氧化还原反应,试写出其中两种:
第一种:甲为Na2CO3.反应Ⅲ的离子方程式为CO32-+CO2+H2O=2HCO3-.
第二种:甲为NaAlO2.反应Ⅲ的离子方程式为3AlO2-+Al3++6H2O=4Al(OH)3↓.

分析 (1)A元素原子最外层电子数是次外层电子数的2倍,原子只能有2个电子层,最外层电子数为4,故A为碳元素;B是最高正价为+7价的短周期元素,则B为Cl;C是最外层电子数等于电子层数的短周期元素,则C为H或Be或Al;D是地壳中含量居第二位的金属元素,则D为Fe;氢化物在常温常压下呈现液态的短周期元素,应为O;F是短周期元素中原子半径(除稀有气体外)最大的元素,则F为Na;
(2)①甲、乙、丙为含有同一种元素的纯净物,若X为非金属元素的单质,图中反应均为氧化还原反应,甲为氧气、X为碳、乙为CO2、丙为CO等符合转化过程;
②若X为HCl,图中反应均为非氧化还原反应,则甲可能为Na2CO3或NaAlO2,反应均与盐酸的量有关,以此来解答.

解答 解:(1)A元素原子最外层电子数是次外层电子数的2倍,原子只能有2个电子层,最外层电子数为4,故A为碳元素;B是最高正价为+7价的短周期元素,则B为Cl;C是最外层电子数等于电子层数的短周期元素,则C为H或Be或Al;D是地壳中含量居第二位的金属元素,则D为Fe;氢化物在常温常压下呈现液态的短周期元素,应为O;F是短周期元素中原子半径(除稀有气体外)最大的元素,则F为Na,可以确定的元素为C、Cl、Fe、Na,
故答案为:C,Cl,Fe,O,Na;
(2)由转化关系可知,甲能发生连续氧化或与量有关反应,
①甲、乙、丙为含有同一种元素的纯净物,若X为非金属元素的单质,图中反应均为氧化还原反应,甲为氧气、X为碳、乙为CO2、丙为CO等符合转化过程,反应Ⅲ的化学方程式为:2CO+O2 $\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2CO2,
故答案为:O2;2CO+O2 $\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2CO2;
②若X为HCl,图中反应均为非氧化还原反应,则甲可能为Na2CO3或NaAlO2,
第一种,若甲为Na2CO3,反应Ⅲ的离子方程式为CO32-+CO2+H2O=2HCO3-,
第二种,若甲为NaAlO2,反应Ⅲ的离子方程式为3AlO2-+Al3++6H2O=4Al(OH)3↓,
故答案为:Na2CO3;CO32-+CO2+H2O=2HCO3-;NaAlO2;3AlO2-+Al3++6H2O=4Al(OH)3↓.

点评 本题考查结构性质位置关系应用、无机物推断等,把握元素化合物知识及物质的性质、相互转化等为解答的关键,侧重分析与推断能力的考查,题目难度不大.

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