Question

A、B、C、D、E、F六种主族元素分布在三个短周期，它们的原子序数依次增大．其中B与C位于同二周期，A与D、C与F分别位于同一主族，A与D两元索核外电子数之和是C与F两元素原子核内质子数之和的一半，又知六种元索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．回答下列问题：
（1）E的单质不能与盐酸反应，但能与NaOH溶液反应，则E在周期表中的位置是______．E与B形成的化合物硬度很大、不溶于水，且各原子最外层均满足8电子结构，则该化合物的化学式为______，其晶体属于______晶体；
（2）C与D能形成化合物D₂C₂，其电子式为______；
（3）氯与F能形成化合物F₂Cl₂，该化合物与水反应产生大量白雾，溶液变浑浊，生成液能使品红溶液褪色，写出该反应的化学方程式______；
（4）化合物B₂A₄能与C₂在稀NaOH溶液中以Pt作电极形成燃料电池，则电池负极的电极反式为______电池工作一段时间后，电解质溶液的PH______ （增大、不变、减小）；
（5）在容积为10L的恒容密闭容器中，通入2mol  FC₂气体和3mol C₂的气体，一定条件下反应后生成FC₃气体．当反应达平衡时，容器中的压强比反应前减少了，放出的热量为Q kJ．则该反应的热化学方程式为______．

Answer 1

【答案】分析：A、B、C、D、E、F六种主族元素分布在三个短周期，它们的原子序数依次增大．其中B与C位于同二周期，A的原子序数小于B，则A为氢元素；C与F分别位于同一主族，分别处于第二、第三周期，二者原子核内质子数之和的一半为7～
13，A与D同主族、A与D两元索核外电子数之和是C与F两元素原子核内质子数之和的一半，则D为钠元素；故C与F的原子序数之和为2（1+11）=24，C与F分别位于同一主族，令C的原子序数为x，则x+x+8=24，解得x=8，故C为氧元素，F为硫元素；六种元索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，原子序数E介于11～16之间，则
E单质为固体，所以B单质为气体，B与C位于同二周期，C为氧元素，B原子序数小于氧元素，则B为氮元素．
解答：解：A、B、C、D、E、F六种主族元素分布在三个短周期，它们的原子序数依次增大．其中B与C位于同二周期，A的原子序数小于B，则A为氢元素；C与F分别位于同一主族，分别处于第二、第三周期，二者原子核内质子数之和的一半为7～13，A与D同主族、A与D两元索核外电子数之和是C与F两元素原子核内质子数之和的一半，则D为钠元素；故C与F的原子序数之和为2（1+11）=24，C与F分别位于同一主族，令C的原子序数为x，则x+x+8=24，解得x=8，故C为氧元素，F为硫元素；六种元索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，原子序数E介于11～16之间，则E单质为固体，所以B单质为气体，B与C位于同二周期，C为氧元素，B原子序数小于氧元素，则B为氮元素．
故A为氢元素；B为氮元素，C为氧元素，D为钠元素；F为硫元素；原子序数E介于11～16之间．
（1）原子序数E介于11～16之间，E的单质不能与盐酸反应，但能与NaOH溶液反应，则E为硅元素，有3个电子层，最外层有4个电子，在周期表中的位置是第三周期第ⅣA族；B为氮元素，E与B形成的化合物硬度很大、不溶于水，且各原子最外层均满足8电子结构，则该化合物的化学式为 Si₃N₄，其晶体属于原子晶体．
故答案为：第三周期第ⅣA族；Si₃N₄；原子．
（2）C为氧元素，D为钠元素；C与D能形成化合物D₂C₂是Na₂O₂，过氧化钠是离子化合物，由钠离子与过氧根离子构成，其电子式为 ．
故答案为：．
（3）F为硫元素，氯与F能形成化合物F₂Cl₂为S₂Cl₂，该化合物与水反应产生大量白雾，说明生成HCl，溶液变浑浊，有S单质生成，生成液能使品红溶液褪色，说明有二氧化硫生成，该反应的化学方程式为2S₂Cl₂+2H₂O=4HCl+SO₂↑+3S↓．
故答案为：2S₂Cl₂+2H₂O=4HCl+SO₂↑+3S↓．
（4）化合物N₂H₄能与O₂在稀NaOH溶液中以Pt作电极形成燃料电池，负极发生氧化反应，N₂H₄在负极放电，生成氮气与水，则电池负极的电极反式为N₂H₄+4OH^--4e^-=N₂+4H₂O；正极反应式为O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，溶液中氢氧根离子不变，生成水，氢氧根离子浓度减小，电池工作一段时间后，电解质溶液的PH减小．
故答案为：N₂H₄+4OH^--4e^-=N₂+4H₂O；减小．
（5）在容积为10L的恒容密闭容器中，通入2mol SO₂气体和3molO₂的气体，一定条件下反应后生成SO₃气体．当反应达平衡时，容器中的压强比反应前减少了，混合气体的物质的量减少（2mol+3mol）×=0.5mol，令参加反应的二氧化硫物质的量为nmol，则：
  2 SO₂+O₂=2  SO₃ 气体物质的量减少△n
  2                    1
 nmol                  0.5mol
解得n=1mol．所以1mol二氧化硫反应放出的热量为Q kJ．
该反应的热化学方程式为2 SO₂（g）+O₂（g）=2SO₃（g）△H=-2Q kJ/mol．
故答案为：2 SO₂（g）+O₂（g）=2SO₃（g）△H=-2Q kJ/mol．
点评：考查结构性质与位置关系、电子式、晶体结构、原电池、平衡计算及热化学反应方程式等，综合性较大，难度较大，关键在于元素的推断，A元素推断为突破口，充分利用原子序数与性质推断．