Question

1．A、B、C、D、E、F六种短周期元素，它们的原子序数依次增大，其中B与C为同一周期，D与F为同一周期，A与D、C与F分别为同一主族，C元素的原子最外层电子数是次外层电子数的三倍，D是所在周期原子半径最大的元素．
请回答下列问题：
（1）由A、C两元素可以组成X、Y两种化合物，X在一定条件下可以分解成Y，X的电子式为，Y的空间构型为V形．
D与C形成的化合物D₂C₂可与Y反应生成单质C，写出该反应的化学方程式并标明电子转移的方向和数目：．
（2）E的氧化物是光导纤维的主要成分，请写出工业生产单质E的化学反应方程式：SiO₂+2C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Si+2CO↑．
（3）A、B、C三种元素可形成离子化合物W，W的水溶液显酸性，结合离子方程式解释原因铵根离子水解得到氢离子：NH₄⁺+H₂ONH₃•H₂O+H⁺．
（4）A的单质与C的单质在KOH的浓溶液中可以形成原电池，如果以金属M和金属N为惰性电极，在电池的M极通人A的单质气体，N极通入C的单质气体，则M极的电极反应式为H₂-2e^-+2OH^-═2H₂O．
（5）在10L的密闭容器中，通入2mol的FC₂气体和3mol的C气体单质，一定条件下反应后生成FC₃气体，当反应达到平衡时，单质C的浓度为0.21mol/L，则平衡时FC₂的转化率为90%．

Answer 1

分析 A、B、C、D、E、F六种短周期元素，它们的原子序数依次增大，C元素的原子最外层电子数是次外层电子数的三倍，则C为O元素，C与F分别为同一主族，F为S元素，因D与F为同一周期，D是所在周期原子半径最大，推出D为Na元素，A与D为同一主族，A为H元素，E的氧化物是光导纤维的主要成分，可得E为Si元素，A、B、C三种元素可形成离子化合物的水溶液显酸性，推出B为N，据此分析解答．

解答 解：A、B、C、D、E、F六种短周期元素，它们的原子序数依次增大，C元素的原子最外层电子数是次外层电子数的三倍，则C为O元素，C与F分别为同一主族，F为S元素，因D与F为同一周期，D是所在周期原子半径最大，推出D为Na元素，A与D为同一主族，A为H元素，E的氧化物是光导纤维的主要成分，可得E为Si元素，A、B、C三种元素可形成离子化合物的水溶液显酸性，推出B为N，
（1）A为H元素，C为O元素，两元素形成的化合物为H₂O、H₂O₂，H₂O₂分解生成H₂O，所以X是H₂O₂、Y是H₂O，H₂O₂是共价化合物氧原子与氢原子之间形成1对共用电子对，氧原子与氧原子之间形成1对共用电子对，H₂O₂的电子式为，H₂O的中心原子价层电子对数为2+$\frac{1}{2}$（6-2×1）=4，但又2对孤对电子对，故空间构型为V形；过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气，电子转移方向和数目表示为，
故答案为：；V形；；
（2）E的氧化物是光导纤维的主要成分，为二氧化硅，请写出工业生产单质硅的化学反应方程式为SiO₂+2C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Si+2CO↑，
故答案为：SiO₂+2C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Si+2CO↑；
（3）由H、N、O三种元素组成的离子化合物W，W的水溶液显酸性，则W为硝酸铵，硝酸铵溶液中，铵根离子水解NH₄⁺+H₂O?NH₃•H₂O+H⁺，平衡水的电离平衡，溶液呈酸性，
故答案为：铵根离子水解得到氢离子：NH₄⁺+H₂ONH₃•H₂O+H⁺；
（4）氢气与氧气在KOH的浓溶液中可以形成原电池，如果以M和N为惰性电极，在电池的M极通入A的单质气体，N极通入C的单质气体，氢气在M极放电，发生氧化反应，碱性条件下生成水，故M极的电极反应式为：H₂-2e^-+2OH^-=2H₂O，
故答案为：H₂-2e^-+2OH^-=2H₂O；
（5）在10L的密闭容器中，通入2mol SO₂气体和1mol O₂气体，一定条件下反应后生成SO₃气体，发生反应2SO₂+O₂?2SO₃，当反应达到平衡时，O₂的浓度为0.01mol/L，参加反应的氧气为1mol-0.01mol/L×10L=0.9mol，根据方程式可知，平衡时参加反应SO₂的物质的量为0.9mol×2=1.8mol，故二氧化硫的转化率为$\frac{1.8mol}{2mol}$×100%=90%，
故答案为：90%．

点评 本题考查结构性质位置关系、物质空间构型判断、盐类水解、原电池、化学平衡有关计算等，题目较为综合，难度不大，旨在考查学生对基础知识的理解掌握，推断元素是解题关键．