Question

有常见A、B、C、D四种短周期元素，它们的原子序数逐渐增大，A元素原子最外层电子数比B多三个，C元素原子最外层电子数是D元素原子最外层电子数的一半，．甲、乙、丙是3种含氧酸的B盐，其焰色反应均呈黄色；甲中含C元素，乙中含D元素，丙中含A元素，甲、丙溶液PH＞7，乙溶液PH＜7；丁为气体，戊为淡黄色固体．甲、乙、丙、丁、戊、己、庚七种物质之间的相互反应关系如图：

（1）画出D元素原子结构示意简图______，戊的电子式______；
（2）丙溶液呈碱性的原因______；
（3）写出有关反应①②③的离子方程式：
　 ①______；
　 ②______；
　 ③______；
由反应③可得结论：甲和庚溶液的碱性甲______庚（填＞、＜或=）．

Answer 1

解：常见A、B、C、D四种短周期元素，甲、乙、丙是3种含氧酸的B盐，其焰色反应均呈黄色，故B为Na元素．戊为淡黄色固体，与气体丁反应，生成含氧酸盐钠丙，故淡黄色固体戊为过氧化钠，气体丁为二氧化碳，丙为碳酸钠，A元素原子最外层电子数比B多三个，A原子最外层电子数为4，丙（碳酸钠）中含A元素，故A为碳元素．含氧酸钠盐甲中含C元素，甲溶液pH＞7，则C为铝元素，钠盐甲为偏铝酸钠，C元素原子最外层电子数是D元素原子最外层电子数的一半，故D元素最外层电子数为6，原子序数大于铝元素，则D为硫元素，钠盐乙为硫酸氢钠，乙溶液pH＜7，代入关系图验证符合，
故A为C元素；B为Na元素，C为Al元素，D为S元素；甲为偏铝酸钠，乙为硫酸氢钠，丙为碳酸钠，丁为二氧化碳，戊为过氧化钠，己为硫酸铝，庚为碳酸氢钠，
（1）D为硫元素，原子核外有16个电子，有3个电子层，最外层电子数为6，原子结构示意图为；戊为过氧化钠，由钠离子与过氧根离子构成，电子式为，
故答案为：；；
（2）丙为碳酸钠，是强碱弱酸盐，CO₃^2-水解CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-，使溶液呈碱性，故答案为：CO₃^2-水解使溶液呈碱性；
（3）①甲为偏铝酸钠、乙为硫酸氢钠，硫酸氢钠足量，二者在溶液中发生反应，生成硫酸铝、硫酸钠与水，反应离子方程式为AlO₂^-+4H⁺=Al³⁺+2H₂O，故答案为：AlO₂^-+4H⁺=Al³⁺+2H₂O；
②乙为硫酸氢钠，丙为碳酸钠，硫酸氢钠与碳酸钠反应，生成硫酸钠、二氧化碳与水，反应离子方程式为2H⁺+CO₃^2-=H₂O+CO₂↑，故答案为：2H⁺+CO₃^2-=H₂O+CO₂↑；
③丁为二氧化碳，丙为碳酸钠，在溶液中，二者反应生成碳酸氢钠，所以庚溶液为碳酸氢钠溶液，甲为偏铝酸钠，碳酸氢钠与偏铝酸钠在溶液中发生反应，生成氢氧化铝沉淀与碳酸钠，反应离子方程式为HCO₃^-+AlO₂^-+H₂O=CO₃^2-+Al（OH）₃↓，反应中碳酸氢钠提供氢离子，故酸性碳酸氢根＞氢氧化铝，所以偏铝酸钠溶液碱性强于和庚碳酸氢钠溶液的碱性，
故答案为：HCO₃^-+AlO₂^-+H₂O=CO₃^2-+Al（OH）₃↓；＞．
分析：常见A、B、C、D四种短周期元素，甲、乙、丙是3种含氧酸的B盐，其焰色反应均呈黄色，故B为Na元素．戊为淡黄色固体，与气体丁反应，生成含氧酸盐钠丙，故淡黄色固体戊为过氧化钠，气体丁为二氧化碳，丙为碳酸钠，A元素原子最外层电子数比B多三个，A原子最外层电子数为4，丙（碳酸钠）中含A元素，故A为碳元素．含氧酸钠盐甲中含C元素，甲溶液pH＞7，则C为铝元素，钠盐甲为偏铝酸钠，C元素原子最外层电子数是D元素原子最外层电子数的一半，故D元素最外层电子数为6，原子序数大于铝元素，则D为硫元素，钠盐乙为硫酸氢钠，乙溶液pH＜7，代入关系图验证符合，据此解答．
点评：本题考查元素及化合物推断、离子方程式常用化学用语、盐类水解等，综合性较大，难度中等，推断物质是关键，根据淡黄色固体猜测然后进行验证．猜测验证法是元素化合物推断中经常用的方法．