Question

A、B、C、D、E、F、G都是短周期主族元素，它们的核电荷数依次增大．元素A的原子核内仅有一个质子，A、D同主族，B、C为同周期元素且与A能形成相同电子数的化合物，C与F同主族，F的质子数为C的2倍，元素E的最外层电子数比K层电子数多1，B、C、F的原子序数之和等于E、G的原子序数之和．请回答下列问题：
（1）写出由上述至少两种元素组成的具有漂白作用的物质的化学式______（至少写出4种）．
（2）A分别与B、C、G能形成相应的最常见三种化合物，这三种化合物的沸点由高到低的顺序为______（用化学式表示）．
（3）由A、B、C、D四种元素组成的一种常见化合物的溶液分别与由C、D、E三种元素组成的一种化合物的溶液和由E、G两种元素组成的一种化合物的溶液都能反应得到同一种白色沉淀，写出上述两个反应的离子方程式：______、______．
（4）用B、E两种元素的单质作为电极材料，A、C、D三种元素组成的化合物的水溶液作为电解质溶液可组成原电池．则原电池的负极为______（填名称），其负极的电极反应式为______．
（5）由A、B、C三种元素可形成许多种化合物，其中一种化合物的化学式为A₂B₂C₄，这种化合物的水溶液100mL 2mol/L与100mL 1mol/L由A、C、D三种元素形成的化合物的水溶液反应，所得溶液呈酸性，其原因为______，所得溶液中各种离子的物质的量浓度的大小关系为______．

Answer 1

【答案】分析：元素A的原子核内仅有一个质子，则A为H元素，A、D同主族，且A、B、C、D、E、F、G都是短周期主族元素，它们的核电荷数依次增大，可知D为Na元素，C与F同主族，F的质子数为C的2倍，则C为O元素，F为S元素，元素E的最外层电子数比K层电子数多1，应为Al元素，B、C为同周期元素，应为第二周期元素，且与A能形成相同电子数的化合物，则B可能为C元素，也可能为N元素，根据B、C、F的质子数之和等于E、G的质子数之和，如B为C元素，则6+8+16=13+G，G的原子序数为17，应为Cl元素，如B为N元素，则7+8+16=13+G，G的原子序数为18，为Ar元素，不属于主族元素，不符合题意，
根据元素所在周期表中的位置结合元素周期律推断元素、单质及其化合物的性质．
解答：解：元素A的原子核内仅有一个质子，则A为H元素，A、D同主族，且A、B、C、D、E、F、G都是短周期主族元素，它们的核电荷数依次增大，可知D为Na元素，C与F同主族，F的质子数为C的2倍，则C为O元素，F为S元素，元素E的最外层电子数比K层电子数多1，应为Al元素，B、C为同周期元素，应为第二周期元素，且与A能形成相同电子数的化合物，则B可能为C元素，也可能为N元素，根据B、C、F的质子数之和等于E、G的质子数之和，如B为C元素，则6+8+16=13+G，G的原子序数为17，应为Cl元素，如B为N元素，则7+8+16=13+G，G的原子序数为18，为Ar元素，不属于主族元素，不符合题意，根据题设条件可推知A为H、B为C、C为O、D为Na、E为Al、F为S、G为Cl，
（1）H₂O₂、Na₂O₂、NaClO、HClO、SO₂等均具有漂白性，故答案为：SO₂、Na₂O₂、HClO、NaClO；
（2）由于H₂O分子间存在氢键，其沸点高于HCl、CH₄，又由于HCl的相对分子质量大于CH₄，HCl的沸点高于CH₄，故沸点由高到低的顺序为：H₂O＞HCl＞CH₄，
故答案为：H₂O＞HCl＞CH₄；
（3）A、B、C、D四种元素组成的化合物为NaHCO₃，HCO₃^-能分别与[Al（OH）₄]^-和Al³⁺反应生成Al（OH）₃沉淀，
其相关反应的离子方程式为：HCO₃^-+[Al（OH）₄]^-═CO₃^2-+Al（OH）₃↓+H₂O，3HCO₃^-+Al³⁺═Al（OH）₃↓+3CO₂↑，
故答案为：HCO₃^-+[Al（OH）₄]^-+H₂O═CO₃^2-+Al（OH）₃↓；3HCO₃^-+Al³⁺═Al（OH）₃↓+3CO₂↑；
（4）C、Al与NaOH构成的原电池中，Al失去电子作负极，负极反应为Al-3e^-+4OH^-=AlO₂^-+2H₂O，
故答案为：铝；Al-3e^-+4OH^-=AlO₂^-+2H₂O；
（5）0.2molH₂C₂O₄与0.1molNaOH反应生成的是NaHC₂O₄溶液，HC₂O₄^-的电离程度大于其水解程度，故其溶液呈酸性，离子浓度关系为
c（Na⁺）＞c（HC₂O₄^-）＞c（H⁺）＞c（C₂O₄^2-）＞c（OH^-），
故答案为：NaHC₂O₄溶液中HC₂O₄^-的电离程度大于其水解程度，故其溶液呈酸性；c（Na⁺）＞c（HC₂O₄^-）＞c（H⁺）＞c（C₂O₄^2-）＞c（OH^-）．
点评：本题考查位置结构性子关系及应用，题目难度较大，正确推断元素的种类为解答该题的关键，注意把握元素周期律的递变规律和物质的性质．