Question

【题目】A、B、C、D、E、F六种元素为原子序数依次增大的短周期元素。A为原子半径最小的元素，A和B可形成4原子10电子的分子X；C的最外层电子数是内层的3倍；D原子的最外层电子数是最内层电子数的一半；E是地壳中含量最多的金属元素；F元素的最高正价与最低负价代数和为6。请回答下列问题：

（1）A和C按原子个数比1∶1形成4原子分子Y，Y的结构式是___________。

（2）分子X的电子式是__________；D可以在液态X中发生类似于与A2C的反应,写出反应的化学方程式_________________________________。

（3）实验证明，熔融的EF3 不导电，其原因是_______________________。

（4）E的单质可溶于A、C、D形成的化合物Z的水溶液中。拉曼光谱证实此反应生成的阴离子主要以E(CA)4－ 的形式存在，写出E溶于Z溶液的离子方程式：_____________________。

（5）工业品Z的溶液中含有某些含氧酸根杂质，可用离子交换膜法电解提纯。电解槽内装有阳离子交换膜（只允许阳离子通过），其工作原理如图所示。

①该电解槽的阳极反应式是_________________。

②通电开始后，阴极附近溶液pH___________（“增大”、“减小”或“不变”）。

③除去杂质后的Z溶液从液体出口_________（填写“A”或“B”）导出。

Answer 1

【答案】 H－O－O－H 2Na＋2NH3＝2NaNH2＋H2↑ AlCl3 在熔融的状态下不发生电离，没有产生自由移动的离子 2Al＋2OH－＋6H2O＝2Al(OH)4－＋3H2↑ 4OH－－4e－＝2H2O＋O2↑ 增大 B

【解析】A、B、C、D、E、F六种元素为原子序数依次增大的短周期元素,A为原子半径最小的元素,为H元素;A和B可形成4原子10电子的分子X,则B为N元素;C的最外层电子数是内层的3倍,则C为O元素;D原子的最外层电子数是最内层电子数的一半,为Na元素;E是地壳中含量最多的金属元素,为Al元素;F元素的最高正价与最低负价代数和为6,则F为Cl元素。

(1)A和C按原子个数比1∶1形成4原子分子Y为H2O2,其结构式为, H－O－O－H 因此，本题正确答案是: H－O－O－H 。

(2)分子X是氨气,氨气分子中每个H原子和N原子形成一对共用电子对,电子式为;D是Na,钠和氨气的反应相当于和水的反应,根据钠和水的反应写出钠和氨气反应为 2Na＋2NH3＝2NaNH2＋H2↑,因此，本题正确答案是:; 2Na＋2NH3＝2NaNH2＋H2↑

(3)氯化铝是分子晶体,熔融状态下以分子存在,熔融的AlCl3 不导电,因此，本题正确答案是:AlCl3 在熔融的状态下不发生电离,没有产生自由移动的离子。

(4)Al的单质可溶于H、O、Na形成的化合物NaOH的水溶液中.拉曼光谱证实此反应生成的阴离子主要以Al(OH)4－的形式存在,根据反应物和生成物书写离子方程式为2Al＋2OH－＋6H2O＝2Al(OH)4－＋3H2↑因此，本题正确答案是:2Al＋2OH－＋6H2O＝2Al(OH)4－＋3H2↑

(5)①该电解槽的阳极上氢氧根离子放电,电极反应式为4OH－－4e－＝2H2O＋O2↑,因此，本题正确答案是:4OH－－4e－＝2H2O＋O2↑。

②通电开始后,阴极上水得电子生成氢气同时生成氢氧根离子,导致阴极附近氢氧根离子浓度增大,所以pH增大,因此，本题正确答案是:增大。

③在阴极附近生成氢氧根离子,阳离子通过交换膜进入阴极室得到NaOH,所以在阴极室得到NaOH,所以从B出来,因此，本题正确答案是:B.