Question

3．A、B、C、D、E均是短周期元素，A和B同周期，A和C同族，A原子最外层电子数是内层电子数的二倍，B元素族序数是周期数的三倍，B的阴离子与D的阳离子电子层结构相同，D的单质与B的单质在不同条件下反应，可生成D₂B或D₂B₂，D在E的单质中燃烧产生苍白色火焰，请回答．
（1）C在元素周期表中的位置是第三周期第ⅣA族．
（2）D₂B₂的电子式是；AB₂的结构式是O=C=O．
（3）B、D、E离子半径的由大到小的顺序为Cl^-＞O^2-＞Na⁺；（用离子符号回答）A的最高价氧化物通入由B、C、D三种元素组成的盐溶液中有胶状沉淀生成，写出正确的化学反应方程式Na₂SiO₃+CO₂+H₂O=Na₂CO₃+H₂SiO₃↓．
（4）水中锰含量超标，容易使洁具和衣物染色，EB₂可以用来除去水中超标的Mn²⁺，生成黑色沉淀，当消耗13.50g EB₂时，共转移了1mol电子，则反应的离子方程式为5Mn²⁺+2ClO₂+6H₂O=5MnO₂↓+2Cl^-+12H⁺．

Answer 1

分析 A、B、C、D、E均是短周期元素，A和B同周期，A原子最外层电子数是内层电子数的二倍，则A为碳元素，A和C同族，则C为硅元素，B元素族序数是周期数的三倍，则B为氧元素，B的阴离子与D的阳离子电子层结构相同，D的单质与B的单质在不同条件下反应，可生成D₂B或D₂B₂，则D为钠元素，D在E的单质中燃烧产生苍白色火焰，则E为氯元素，据此答题．

解答 解：A、B、C、D、E均是短周期元素，A和B同周期，A原子最外层电子数是内层电子数的二倍，则A为碳元素，A和C同族，则C为硅元素，B元素族序数是周期数的三倍，则B为氧元素，B的阴离子与D的阳离子电子层结构相同，D的单质与B的单质在不同条件下反应，可生成D₂B或D₂B₂，则D为钠元素，D在E的单质中燃烧产生苍白色火焰，则E为氯元素，
（1）C为硅元素，在元素周期表中第三周期第ⅣA族，故答案为：第三周期第ⅣA族；
（2）D₂B₂为过氧化钠，它的电子式是；；AB₂为二氧化碳，它的结构式是O=C=O，故答案为：；O=C=O；
（3）电子层数越多，离子半径越大，电子层数相同时，核电荷数越小，离子半径越大，所以B、D、E离子半径的由大到小的顺序为Cl^-＞O^2-＞Na⁺；A的最高价氧化物为二氧化碳，通入由B、C、D三种元素组成的盐溶液中有胶状沉淀生成，则该盐溶液为Na₂SiO₃，化学反应方程式为Na₂SiO₃+CO₂+H₂O=Na₂CO₃+H₂SiO₃↓，
故答案为：Cl^-＞O^2-＞Na⁺；Na₂SiO₃+CO₂+H₂O=Na₂CO₃+H₂SiO₃↓；
（4）水中锰含量超标，容易使洁具和衣物染色、使水产生异味．ClO₂可以用来除去水中超标的Mn²⁺，生成一种黑色沉淀，该黑色沉淀为MnO₂，同时测得消耗13.50g ClO₂时，共转移了1mol电子，令Cl元素在还原产物中的化合价为a，则$\frac{13.5g}{67.5g/mol}$×（4-a）=1，解得a=-1，故生成Cl^-，根据电荷守恒可知，还生成H⁺，则反应的离子方程式是5Mn²⁺+2ClO₂+6H₂O=5MnO₂↓+2Cl^-+12H⁺，故答案为：5Mn²⁺+2ClO₂+6H₂O=5MnO₂↓+2Cl^-+12H⁺．

点评 本题主要考查了元素周期表、电子式、元素周期律、氧化还原反应等知识点，中等难度，元素推断是解题的关键，第（4）为易错点，答题时注意运用守恒的思想解决问题．