Question

15．以下元素均为短周期元素：

元素代号	相关信息
M	非金属元素，其气态氢化物的水溶液呈碱性
A	A的单质能与冷水剧烈反应，得到强碱性溶液
B	B的原子最外层电子数是其内层电子数的三倍
C	在第三周期元素中，C的简单离子半径最小
D	A、B、D组成的36电子的化合物X是常用消毒剂的主要成分
E	所有有机物中都含有E元素

（1）D的最低价含氧酸的电子式．
（2）M的简单气态氢化物与B的单质形成燃料电池（KOH为电解液），写出其负极反应方程式2NH₃-6e^-+6OH^-═N₂+6H₂O．
（3）仅由A、B、E组成的一种生活中的常用盐，其中A的质量分数为43%，其水溶液与D单质物质的量比1：1反应的离子方程式为CO₃^2-+Cl₂+H₂O=ClO^-+Cl^-+HCO^-₃．
（4）A的最高价氧化物的水化物的溶液中通入一定量CO₂得溶液X，X中逐滴加入1mol/L的盐酸，所加盐酸的体积与产生CO₂的体积（标准状况）关系如图所示：
①X溶液中溶质的化学式NaOH和Na₂CO₃．
②当加入35mL盐酸时，产生CO₂的体积为224mL（标准状况）．

Answer 1

分析 短周期元素中，非金属元素M的气态氢化物的水溶液呈碱性，则M为N元素；A的单质与冷水剧烈反应，得到强碱性溶液，则A为Na；B的原子最外层电子数是 内层电子数的三倍，原子只能有2个电子层，最外层电子数为6，则B为O元素；在第三周期中，C的简单离子半径最小，则C为Al；A、B、D组成的36电子的化合物X是家用消毒剂的主要成分，X为NaClO，D为Cl；所有有机物中都含有E元素，则E为碳元素．

解答 解：短周期元素中，非金属元素M的气态氢化物的水溶液呈碱性，则M为N元素；A的单质与冷水剧烈反应，得到强碱性溶液，则A为Na；B的原子最外层电子数是 内层电子数的三倍，原子只能有2个电子层，最外层电子数为6，则B为O元素；在第三周期中，C的简单离子半径最小，则C为Al；A、B、D组成的36电子的化合物X是家用消毒剂的主要成分，X为NaClO，D为Cl；所有有机物中都含有E元素，则E为碳元素．
（1）D的最低价含氧酸为HClO，电子式 为：，
故答案为：；
（2）M的简单气态氢化物为NH₃，与氧气形成燃料电池（KOH为电解液），负极发生氧化反应，氨气在负极失去电子，碱性条件下生成氮气与水，负极反应方程式为：2NH₃-6e^-+6OH^-═N₂+6H₂O，
故答案为：2NH₃-6e^-+6OH^-═N₂+6H₂O；
（3）仅由Na、O、C组成的一种生活中的常用盐，其中A（Na）的质量分数为43%，则A为Na₂CO₃，其水溶液与氯气物质的量比为1：1反应的离子方程式为：CO₃^2-+Cl₂+H₂O=ClO^-+Cl^-+HCO^-₃，
故答案为：CO₃^2-+Cl₂+H₂O=ClO^-+Cl^-+HCO^-₃；
（4）①OP段一定发生反应：Na₂CO₃+HCl=NaHCO₃+NaCl，PQ段发生：NaHCO₃+HCl═NaCl+H₂O+CO₂↑，而OP段消耗的盐酸大于PQ段消耗的盐酸，故X为NaOH和Na₂CO₃的混合物，
故答案为：NaOH和Na₂CO₃；
OA段所发生反应：NaOH+HCl=NaCl+H₂O、Na₂CO₃+HCl=NaHCO₃+NaCl；
②当加入35mL盐酸时，有10mL盐酸反应生成二氧化碳，其物质的量为1mol/L×0.01L=0.01mol，由NaHCO₃+HCl═NaCl+H₂O+CO₂↑，可知生成二氧化碳为0.01mol，产生CO₂的体积为0.01mol×22.4L/mol=0.224L，即为22.4mL，
故答案为：224．

点评 本题考查结构性质位置关系应用，涉及电子式、原电池、混合物的计算等，题目难度中等，（4）中关键是根据图象判断溶液溶质的成分．