Question

12．现有A、B、C、D、E、F、G七种元素，其中 A、B、C、D、E、F为短周期元素且原子序数依次增大；A的最高正价与最低负代数和为零；B的最高价氧化物与C的氢化物在水中反应得到的生成物X既可与酸反应又可与碱反应；常温下D₂是气体，标况时D₂气体的密度约是1.43g/L；E原子半径在同周期中除稀有气体外最大，F原子M层上的电子比K层多5个．金属G的合金在生活中用量最大，用途最广．
（1）G在元素周期表中的位置是第四周期第Ⅷ族，画出F的离子结构示意图
（2）D、E、F离子半径由大到小顺序为：Cl^-＞O^2-＞Na⁺（用离子符号表示）
（3）A与D可形成原子个数比为1：1的化合物，用电子式表示该化合物的形成过程
（4）D与E形成某离子化合物H具有漂白性，写出H的电子式，该化合物和B与D形成的某化合物反应的化学方程式为：2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂，1molH发生该反应转移电子数为6.02×10²³
（5）若X为正盐，X中含有的化学键类型为离子键、共价键，写出加热该盐的化学方程式：（NH₄）₂CO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2NH₃↑+H₂O+CO₂↑
（6）B和F两种元素相比较，原子得电子能力较强的为Cl，以下三种说法中，可以验证B和F得电子能力强弱的是bc（填写编号）；
a．比较这两种元素的常见单质的沸点
b．二者形成的化合物中，F元素的原子显负价
c．比较这两种元素的气态氢化物的稳定性
（7）金属元素G可与F形成化合物GF₃．将G的单质与石墨用导线相连浸入GF₃溶液中形成一个原电池．该原电池工作时，石墨一极发生的反应可以表示为2Fe³⁺+2e-═2Fe²⁺，当有1.2mol e^-转移时单质G质量变化为33.6g
（8）用A元素的单质与D元素的常见单质可以制成电池，电池中装有KOH浓溶液，用多孔的惰性电极甲和乙浸入KOH溶液，在甲极通入A的单质，乙极通入D的单质，则甲极的电极反应式为：H₂-2e^-+2OH^-=2 H₂O．

Answer 1

分析 A、B、C、D、E、F为短周期元素且原子序数依次增大，常温下D₂是气体，标况时D₂气体的密度约是1.43g/L，则其相对分子质量为1.43×22.4=32，则D为O元素；A的最高正价与最低负代数和为零，则A处于ⅠA族或ⅣA族，原子序数比氧的至少小3，故A为氢元素；B的最高价氧化物与C的氢化物在水中反应得到的生成物X既可与酸反应又可与碱反应，B、C原子序数都小于氧，故X为碳酸的铵盐，可能为正盐碳酸铵或酸式盐碳酸氢铵，则B为碳元素、C为N元素；E原子半径在同周期中除稀有气体外最大，处于IA族，原子序数大于氧，则E为Na；F原子M层上的电子比K层多5个，最外层电子数为7，故F为Cl元素；G的合金在生活中用量最大，用途最广，该合金为钢，则G为Fe元素，据此进行解答．

解答 解：A、B、C、D、E、F为短周期元素且原子序数依次增大，常温下D₂是气体，标况时D₂气体的密度约是1.43g/L，则其相对分子质量为1.43×22.4=32，则D为O元素；A的最高正价与最低负代数和为零，则A处于ⅠA族或ⅣA族，原子序数比氧的至少小3，故A为氢元素；B的最高价氧化物与C的氢化物在水中反应得到的生成物X既可与酸反应又可与碱反应，B、C原子序数都小于氧，故X为碳酸的铵盐，可能为正盐碳酸铵或酸式盐碳酸氢铵，则B为碳元素、C为N元素；E原子半径在同周期中除稀有气体外最大，处于IA族，原子序数大于氧，则E为Na；F原子M层上的电子比K层多5个，最外层电子数为7，故F为Cl元素；G的合金在生活中用量最大，用途最广，该合金为钢，则G为Fe元素．
（1）G为Fe，在元素周期表中的位置是：第四周期第Ⅷ族，F为Cl，离子结构示意图为，
故答案为：第四周期第Ⅷ族；；
（2）电子层结构相同的离子，核电荷数越大离子半径越小，离子电子层越多离子半径越大，故D、E、F离子半径由大到小顺序为：Cl^-＞O^2-＞Na⁺，
故答案为：Cl^-＞O^2-＞Na⁺；
（3）A与D可形成原子个数比为1：1的化合物为H₂O₂，用电子式表示该化合物的形成过程：，
故答案为：；
（4）D与E形成某离子化合物H具有漂白性，则H为Na₂O₂，电子式为，该化合物和B与D形成的某化合物反应的化学方程式为：2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂，1mol过氧化钠发生该反应生成0.5mol氧气，转移1mol电子，故转移电子数为6.02×10²³ ，
故答案为：；2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂；6.02×10²³ ；
（5）X为正盐，则X为碳酸铵，含有离子键、共价键，碳酸铵加热分解生成氨气、二氧化碳气体和水，反应的化学方程式为：（NH₄）₂CO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2NH₃↑+H₂O+CO₂↑，
故答案为：离子键、共价键； （NH₄）₂CO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2NH₃↑+H₂O+CO₂↑；
（6）碳和氯两种元素相比较，原子得电子能力较强的为氯，
a．单质的沸点属于物理性质，不能比较得电子能力强弱，故a错误；
b．二者形成的化合物中，F（氯）元素的原子显负价，说明氯元素对键合电子吸引更强，则Cl原子得电子能力更强，故b正确；
c．非金属性与氢化物稳定性一致，非金属性越强，得电子能力越强，故c正确，
故答案为：Cl；bc；
（7）金属元素G可与F形成化合物FeCl₃．将Fe的单质与石墨用导线相连浸入FeCl₃溶液中形成一个原电池，
该原电池工作时，石墨为正极，发生还原反应，电极反应式为：2Fe³⁺+2e-═2Fe²⁺，根据电子转移守恒，当有1.2mol e^-转移时，参加反应的Fe为$\frac{1.2mol}{2}$=0.6mol，故单质Fe质量变化为0.6mol×56g/mol=33.6g
故答案为：2Fe³⁺+2e-═2Fe²⁺；33.6；
（8）氢气、氧气制成电池，电池中装有KOH浓溶液，氢气发生氧化反应、氧气发生还原反应，在甲极通入氢气，乙极通入氧气，则甲为负极，乙为正极，甲极上是氢气失去电子，碱性条件下生成水，电极反应式为：H₂-2e^-+2OH^-=2 H₂O，
故答案为：H₂-2e^-+2OH^-=2 H₂O．

点评 本题考查了位置结构与性质关系的综合应用，题目综合性强，推断各元素为解答关键，熟练掌握基础知识，试题培养了学生的分析、理解能力及灵活应用基础知识的能力．