Question

14．A、B、C、D、E、F是原子序数依次增大的短周期主族元素，A的最外层电子数是次外层电子数2倍，B是短周期中金属性最强的元素，C是同周期中阳离子半径最小的元素，D元素的最高价氧化物对应水化物与B元素的最高价氧化物对应水化物反应的产物M是制备木材防火剂的原料，E的最外层电子数与内层电子数之比为3﹕5．
请回答：
（1）D的元素符号为Si．
（2）F在元素周期表中的位置第三周期ⅦA族．
（3）用电子式表示由元素B和F组成的化合物的形成过程：．
（4）B单质与氧气反应的产物与C的单质同时放入水中，产生两种无色气体，有关的化学方程式为2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂↑、2Al+2NaOH+2H₂O═2NaAlO₂+3H₂↑．
（5）工业上将干燥的F单质通入熔融的E单质中可制得化合物E₂F₂，该物质可与水反应生成一种能使品红溶液褪色的气体，0.2mol该物质参加反应时转移0.3mol电子，其中只有一种元素化合价发生改变，该反应的化学方程式为2S₂Cl₂+2H₂O═3S+SO₂↑+4HCl．
（6）某混合物的稀溶液中，只可能含有B、C、F构成的简单离子或A、E的最高价氧化物对应水化物所电离出来的阴离子．现分别取一定体积的该溶液进行实验．
两次每次取200.00mL进行实验．
实验1：取2mL溶液，向其中加入AgNO₃溶液有沉淀产生；
实验2：取200mL溶液，向其中加入足量BaCl₂溶液后，得干燥沉淀12.54g，沉淀经足量盐酸洗涤、干燥后，剩余4.66g．
请回答：
①根据以上实验，不能判断是否存在的离子有Cl^-、HCO₃^-．
②B的简单离子是否存在？存在；若存在，浓度至少为0.6mol/L（若不存在，则不必回答第二问）．

Answer 1

分析 A、B、C、D、E、F是原子序数依次增大的短周期主族元素，A的最外层电子数是次外层电子数2倍，A原子只能有2个电子层，最外层电子数为4，则A为碳元素；B是短周期中金属性最强的元素，则B为Na；结合原子序数可知，C、D、E、F都处于第三周期，C是同周期中阳离子半径最小的元素，则C为Al；D元素的最高价氧化物对应水化物与B元素的最高价氧化物对应水化物反应的产物M是制备木材防火剂的原料，则D为Si、M为Na₂SiO₃；E的最外层电子数与内层电子数之比为3：5，则最外层电子数为6，故E为硫元素，F的原子序数最大，故F为Cl，据此解答．

解答 解：A、B、C、D、E、F是原子序数依次增大的短周期主族元素，A的最外层电子数是次外层电子数2倍，A原子只能有2个电子层，最外层电子数为4，则A为碳元素；B是短周期中金属性最强的元素，则B为Na；结合原子序数可知，C、D、E、F都处于第三周期，C是同周期中阳离子半径最小的元素，则C为Al；D元素的最高价氧化物对应水化物与B元素的最高价氧化物对应水化物反应的产物M是制备木材防火剂的原料，则D为Si、M为Na₂SiO₃；E的最外层电子数与内层电子数之比为3：5，则最外层电子数为6，故E为硫元素，F的原子序数最大，故F为Cl．
（1）由上述分析可知，D为Si，故答案为：Si；
（2）F为Cl元素，在元素周期表中的位置为：第三周期ⅦA族，故答案为：第三周期ⅦA族；
（3）元素B和F组成的化合物为NaCl，用电子式表示形成过程：，
故答案为：；
（4）Na单质与氧气反应的产物、Al单质同时放入水中，产生两种无色气体，有关的化学方程式为：2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂↑、2Al+2NaOH+2H₂O═2NaAlO₂+3H₂↑，
故答案为：2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂↑、2Al+2NaOH+2H₂O═2NaAlO₂+3H₂↑；
（5）S₂Cl₂与水反应生成一种能使品红溶液褪色的气体为二氧化硫，只有一种元素化合价发生改变，故S元素化合价降低，转移0.3mol电子生成二氧化硫为0.1mol，故有0.3molS原子发生还原反应，根据电子转移守恒可知S元素在还原产物中的化合价为0，故生成S，同时生成HCl，该反应的化学方程式为：2S₂Cl₂+2H₂O═3S+SO₂↑+4HCl，
故答案为：2S₂Cl₂+2H₂O═3S+SO₂↑+4HCl；
（6）某混合物的稀溶液中，只可能含有Na、Al、Cl构成的简单离子或A、E的最高价氧化物对应水化物所电离出来的阴离子CO₃^2-、SO₄ ^2-，现分别取一定体积的该溶液进行实验．两次每次取200.00mL进行实验．
实验1：取2mL溶液，向其中加入AgNO₃溶液有沉淀产生，可能含有氯离子、碳酸根离子或硫酸根离子，；
实验2：取200mL溶液，向其中加入足量BaCl₂溶液后，产生白色沉淀，说明含有碳酸根离子或硫酸根离子，得干燥沉淀12.54g，沉淀经足量盐酸洗涤、干燥后，剩余4.66g，说明部分沉淀溶于稀盐酸，则该溶液中一定含有碳酸根离子、硫酸根离子，根据离子共存知，一定不存在铝离子，
①根据以上分析知，不能确定溶液中是否存在Cl^-、HCO₃^-，故答案为：Cl^-、HCO₃^-；
②n（BaCO₃）=$\frac{12.54g-4.66g}{197g/mol}$mol=0.04mol，n（BaSO₄）=$\frac{4.66g}{233g/mol}$mol=0.02mol，根据原子守恒知，溶液中n（SO₄^2-）=0.02mol，n（CO₃^2-）=0.04mol，
根据电荷守恒知，溶液中一定含有钠离子，如果不存在其它阴离子，此时钠离子浓度最小，由电荷守恒可知钠离子最小物质的量为：0.02mol×2+0.04mol×2=0.12mol，故钠离子最小浓度为$\frac{0.12mol}{0.2L}$=0.6mol/L，
故答案为：存在；0.6．

点评 本题以元素推断为载体，考查核外电子排布、元素化合物性质、呈常用化学用语、氧化还原反应、物质推断等，推断元素是解题关键，侧重考查学生运用知识分析问题、解决问题的能力，难度中等．