Question

20．A、B、C、D、E、F為原子序數(shù)逐漸增大的短周期元素，非金屬元素A最外層電子數(shù)與其周期數(shù)相同，B的最外層電子數(shù)是其所在周期數(shù)的2倍．B 在D中充分燃燒能生成其最高價(jià)化合物BD₂．E⁺與D^2-具有相同的電子數(shù)．A在F中燃燒，產(chǎn)物溶于水得到一種強(qiáng)酸．回答下列問題：
（1）C的價(jià)電子排布式為2s²2p³，寫出一種工業(yè)制備單質(zhì)F的離子方程式2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2OH^-+H₂↑+Cl₂↑．
（2）B、D、E組成的一種鹽中，E的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為43%，其俗名為純堿，向足量的其水溶液中通入少量F單質(zhì)反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Na₂CO₃+Cl₂+H₂O═NaCl+NaClO+2NaHCO₃；
（3）由這些元素組成的物質(zhì)，其組成和結(jié)構(gòu)信息如表：

物質(zhì)	組成和結(jié)構(gòu)信息
a	含有非極性共價(jià)鍵的二元離子化合物，且原子數(shù)之比為1：1
b	化學(xué)組成為BDF2

a的化學(xué)式為Na₂O₂或Na₂C₂；b的電子式為，其中B原子的雜化方式為sp²．

Answer 1

分析 A、B、C、D、E、F為原子序數(shù)逐漸增大的短周期元素，非金屬元素A最外層電子數(shù)與其周期數(shù)相同，則A為H元素；E⁺與D^2-具有相同的電子數(shù)，則E處于IA族，D處于ⅥA族，則E為Na、D為O元素；B在D中充分燃燒生成其最高價(jià)化合物BD₂，B的最高正化合價(jià)為+4，B的最外層電子數(shù)是其所在周期數(shù)的2倍，則B處于第二周期，故B為碳元素；C的原子序數(shù)介于碳、氧之間，則C為N元素；A在F中燃燒，產(chǎn)物溶于水得到種強(qiáng)酸，則F為Cl．

解答 解：A、B、C、D、E、F為原子序數(shù)逐漸增大的短周期元素，非金屬元素A最外層電子數(shù)與其周期數(shù)相同，則A為H元素；E⁺與D^2-具有相同的電子數(shù)，則E處于IA族，D處于ⅥA族，則E為Na、D為O元素；B在D中充分燃燒生成其最高價(jià)化合物BD₂，B的最高正化合價(jià)為+4，B的最外層電子數(shù)是其所在周期數(shù)的2倍，則B處于第二周期，故B為碳元素；C的原子序數(shù)介于碳、氧之間，則C為N元素；A在F中燃燒，產(chǎn)物溶于水得到種強(qiáng)酸，則F為Cl．
（1）C為N元素，價(jià)電子排布式為：2s²2p³；工業(yè)上常用電解飽和食鹽水或電解熔融氯化鈉來制備氯氣，電解飽和氯化鈉溶液離子方程式為：2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2OH^-+H₂↑+Cl₂↑；
故答案為：2s²2p³；2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2OH^-+H₂↑+Cl₂↑；
（2）C、O、Na組成的一種鹽，Na的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為43%，則該鹽為碳酸鈉，俗名為純堿；其水溶液與氯氣反應(yīng)，可以看作氯氣先與水反應(yīng)生成HCl與HClO，HClO酸性比碳酸弱，與碳酸鈉反應(yīng)得到NaHCO₃與NaClO，而少量的HCl與碳酸鈉反應(yīng)得到NaHCO₃與NaCl，反應(yīng)化學(xué)方程式為：2Na₂CO₃+Cl₂+H₂O═NaCl+NaClO+2NaHCO₃，
故答案為：純堿；2Na₂CO₃+Cl₂+H₂O═NaCl+NaClO+2NaHCO₃；
（3）a由兩種元素組成含有非極性共價(jià)鍵的離子化合物，且原子數(shù)之比為1：1，則a為Na₂O₂和Na₂C₂；b的化學(xué)組成為COCl₂，其電子式為，C原子形成3個(gè)σ鍵、沒有孤對(duì)電子，雜化軌道數(shù)目為3，則碳原子采取 sp²雜化，
故答案為：Na₂O₂或Na₂C₂；； sp²．

點(diǎn)評(píng) 本題考查元素化合物推斷，題目涉及的知識(shí)點(diǎn)較多，側(cè)重于考查學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)點(diǎn)綜合應(yīng)用能力，注意掌握正向常見的化學(xué)工業(yè)，題目難度中等．