Question

有A、B、C、D、E五種短周期元素，它們的核電荷數(shù)按C、A、B、D、E的順序增大，C、D都能分別與A按原子個(gè)數(shù)比為1：1或2：1形成化合物．CB可與EA₂反應(yīng)生成C₂A與氣態(tài)物質(zhì)EB₄．EB₄蒸氣的密度是相同條件下空氣密度的
3.586倍，
（1）指出A在周期表中的位置

 

；
（2）寫(xiě)出D₂A₂的電子式

 

，寫(xiě)出CB與EA₂反應(yīng)的化學(xué)方程式

 

；
（3）如表是不同物質(zhì)中的鍵長(zhǎng)和鍵能的數(shù)據(jù)，其中a、b、d未知，通過(guò)表中的數(shù)據(jù)分析，估計(jì)出a、b、c、d的大小順序?yàn)?div id="xgcddhg" class='quizPutTag' contenteditable='true'> 

共價(jià)鍵	C-C	C=C	C≡C	C-O	C=O	H-F	N=N	N≡N
鍵長(zhǎng)（nm）	0.154	0.134	0.120	0.143	0.122	0.092	0.120	0.110
鍵能（kJ/mol）	a	b		358	c=805	569	d

氟和氟鹽是化工原料，由于氟氣性質(zhì)活潑，很晚才制取出來(lái)．
（4）不能通過(guò)電解純凈的液態(tài)HF獲得F₂，其原因是

 

；但電解液態(tài)KHF₂時(shí)，兩極分別得到F₂和H₂，則F₂在電解池的

 

極產(chǎn)生．
（5）利用化學(xué)反應(yīng)也能制取氟，請(qǐng)配平下列化學(xué)方程式：

 

K₂MnF₆+

 

SbF₅→

 

KSbF₆+

 

MnF₃+

 

F₂↑
（6）一定濃度的HF和Al（SO₄）₃混合液中，鋁的各種微粒含量f隨pH的分布曲線如圖．用NaOH使混合液的PH從5調(diào)整到7，寫(xiě)出有關(guān)反應(yīng)的離子方程式：

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：鍵能、鍵長(zhǎng)、鍵角及其應(yīng)用,氧化還原反應(yīng)方程式的配平,電解原理

專題：化學(xué)鍵與晶體結(jié)構(gòu),電化學(xué)專題

分析：A、B、C、D、E五種短周期元素，核電荷數(shù)按C、A、B、D、E的順序增大．C、D都能分別與A按原子個(gè)數(shù)比為1：1或2：1形成化合物，據(jù)此得知A為氧，C、D為氫或鈉，依據(jù)原子半徑大小可知C為氫，D為鈉；CB可與EA₂反應(yīng)生成C₂A和氣態(tài)物質(zhì)EB₄；該反應(yīng)為4HF+SiO₂═2H₂O+SiF₄↑，EB₄蒸氣的密度是相同條件下空氣密度的3.586倍，故M（EB₄）=3.586×29=104，經(jīng)驗(yàn)證E為Si元素符合條件，則B為F元素，然后利用元素及其單質(zhì)、化合物的性質(zhì)來(lái)解答即可．

解答： 解：依據(jù)分析可知：A為氧，B為氟，C為氫，D為鈉，E為硅，
（1）A為氧，O處于元素周期表中第二周期第ⅥA族，故答案為：第二周期第ⅥA族；（2）D₂A₂為Na₂O₂，Na₂O₂是鈉離子和過(guò)氧根離子構(gòu)成的離子化合物，鈉離子失電子形成陽(yáng)離子，過(guò)氧根離子得到電子形成陰離子，電子式為，HF與SiO₂反應(yīng)生成四氟化硅和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式
為：4HF+SiO₂=SiF₄+2H₂O，故答案為：；4HF+SiO₂=SiF₄+2H₂O；
（3）依據(jù)C-O和C=O的鍵長(zhǎng)與鍵能得知：鍵長(zhǎng)越大，鍵能越小，由于在同一周期中，原子半徑C＞N＞O，且C-C、C=C、C=O、N=N的鍵長(zhǎng)分別為：0.154＞0.134＞0.122＞0.120，故C-C、C=C、C=O、N=N的鍵能大小分別為：C-C＜C=C＜C=O＜N=N，即a＜b＜c＜d，故答案為：d＞c＞b＞a；
（4）電解物質(zhì)時(shí)需要物質(zhì)在液態(tài)是能導(dǎo)電，而氟化氫是共價(jià)化合物，純液體時(shí)不電離，所以不能通過(guò)電解純凈的液態(tài)HF獲得F₂，電解池陽(yáng)極上發(fā)生的是失電子的氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為HF₂^--2e^-=F₂+H⁺，
故答案為：氟化氫是共價(jià)化合物純液態(tài)時(shí)不電離；陽(yáng)；
（5）K₂MnF₆和SbF₅在一定條件下發(fā)生反應(yīng)也能制取氟，同時(shí)生成KSbF₆ 和MnF₃，依據(jù)化合價(jià)升高和降低相同即電子守恒，Mn元素化合價(jià)降低從+4價(jià)變化為+3價(jià)，F(xiàn)元素的化合價(jià)升高從-1價(jià)變化為0價(jià)，依據(jù)原子守恒、電子守恒配平方程式為：2K₂MnF₆+4SbF₅=4KSbF₆+2MnF₃+F₂↑，故答案為：2；4；4；2；1；
（6）由圖可知溶液pH=5時(shí)，混合液中鋁的微粒為AlF₂⁺、AlF₃，pH值=7時(shí)，鋁的微粒為Al（OH）₃，即AlF₂⁺、AlF₃與OH^-反應(yīng)生成Al（OH）₃、F^-，反應(yīng)離子方程式為AlF₂⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓+2F^-、AlF₃+3OH^-=Al（OH）₃↓+3F^-，故答案為：AlF₂⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓+2F^-、AlF₃+3OH^-=Al（OH）₃↓+3F^-．

點(diǎn)評(píng)：本題主要考查的是元素的推斷以及電解原理的應(yīng)用、氧化還原反應(yīng)的配平方法和概念分析應(yīng)用以及弱電解質(zhì)的電離等知識(shí)，綜合性較強(qiáng)，題目難度中等．