Question

11．A、B、C、D、E、F是元素周期表中六種短周期元素，請根據(jù)表中信息回答下列問題

元素	A	B	C	D	E	F
性質(zhì)或結(jié)構(gòu) 信息	形成化合物種類最多的元素	最高正價(jià)是最低負(fù)價(jià)絕對值的3倍	族序數(shù)等于周期數(shù)的3倍	周期數(shù)是族序數(shù)的3倍	地殼中含量最高的金屬元素	最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物是最強(qiáng)的含氧酸

（1）元素B 的離子結(jié)構(gòu)示意圖元素F的最高價(jià)氧化物的化學(xué)式為Cl₂O₇．
（2）元素A、D分別與元素C 形成原子個數(shù)比為1：2的化合物甲和1：1 的化合物乙，則甲屬于非極性分子（填“極性”或“非極性”），化合物乙的電子式，甲與乙反應(yīng)的化學(xué)方程式為2CO₂+2Na₂O₂=2Na₂CO₃+O₂．
（3）元素B、D組成化合物丙，其晶體類型為離子晶體，化合物丙的溶液呈堿性（填“酸性”“堿性”或“中性”）．
（4）元素A與氫元素組成的最簡單的化合物丁是一種優(yōu)質(zhì)燃料，燃燒熱值高．
①實(shí)驗(yàn)測得，在常溫常壓下，1g化合物丁完全燃燒生成液態(tài)水，放出55.65kJ 熱量．則表示化合物丁的燃燒熱的熱化學(xué)方程式為CH₄（g）+2O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）；△H=890.4KJ/mol．
②某實(shí)驗(yàn)小組依據(jù)丁燃燒的反應(yīng)原理，設(shè)計(jì)如圖所示的電池裝置．
a．該電池正極的電極反應(yīng)為O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-．
b．工作一段時(shí)間后，測得溶液的pH減小，該電池總反應(yīng)的離子方程式為CH₄+2O₂+2OH^-=CO₃^2-+3H₂O．
（5）G也是短周期元素，其核外電子層數(shù)與最外層電子數(shù)相等，且與E處于元素周期表中對角線位置，它們的單質(zhì)及其化合物的性質(zhì)相似，寫出G的氧化物與NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式：BeO+2OH^-=BeO₂^2-+H₂O．若E的氯化物熔沸點(diǎn)較低、易升華，則E的氯化物是共價(jià)化合物（填“離子”或“共價(jià)”），試設(shè)計(jì)一個簡單實(shí)驗(yàn)證明你的選擇將其加熱到熔融狀態(tài)，做導(dǎo)電性實(shí)驗(yàn)，看其能否導(dǎo)電．

Answer 1

分析 A是形成化合物種類最多的元素，則A是C元素；
B的最高正價(jià)是最低負(fù)價(jià)絕對值的3倍，最高價(jià)與最低價(jià)的絕對值之和為8，則B為第VIA族元素，因?yàn)镺元素沒有正化合價(jià)，所以B為S元素；
C的族序數(shù)等于周期數(shù)的3倍，最外層電子數(shù)不超過8個，所以C是O元素；
D元素周期數(shù)是族序數(shù)的3倍，則D是Na元素；
E是地殼中含量最高的金屬元素，則E是Al元素；
F元素最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物是最強(qiáng)的含氧酸，則F是Cl元素，
（1）元素B的離子核外有18個電子、3個電子層；元素F的最高價(jià)氧化物是Cl₂O₇；
（2）元素C、Na分別與元素O 形成原子個數(shù)比為1：2的化合物甲和1：1 的化合物乙，甲為CO₂、乙為Na₂O₂，正負(fù)電荷重心重合的分子是非極性分子，過氧化鈉中鈉離子和過氧根離子之間存在離子鍵、O-O原子之間存在共價(jià)鍵；二氧化碳和過氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉和氧氣；
（3）元素S、Na組成化合物丙為Na₂S，硫化鈉中只含離子鍵，為離子化合物，化合物丙的溶液呈堿性；
（4）元素C與氫元素組成的最簡單的化合物丁是一種優(yōu)質(zhì)燃料，燃燒熱值高，為CH₄，
①1g丁的質(zhì)量是$\frac{1}{16}$mol，實(shí)驗(yàn)測得，在常溫常壓下，1g化合物丁完全燃燒生成液態(tài)水，放出55.65kJ 熱量，則1mol甲烷完全燃燒生成液態(tài)水放出的熱量是890.4kJ；
②某實(shí)驗(yàn)小組依據(jù)丁燃燒的反應(yīng)原理，設(shè)計(jì)如圖所示的電池裝置．
a．燃料電池中，通入燃料甲烷的電極是負(fù)極、通入氧氣的電極是正極，電解質(zhì)溶液呈堿性，則正極上氧氣得電子和水生成氫氧根離子；
b．電池反應(yīng)式為甲烷和氧氣與氫氧根離子反應(yīng)生成碳酸根離子和水；
（5）G也是短周期元素，其核外電子層數(shù)與最外層電子數(shù)相等，且與E處于元素周期表中對角線位置，它們的單質(zhì)及其化合物的性質(zhì)相似，則G是Be元素，G的氧化物為氧化鈹，與NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式：BeO+2OH^-=BeO₂^2-+H₂O；
熔沸點(diǎn)較低的化合物為共價(jià)化合物，共價(jià)化合物熔融狀態(tài)下不導(dǎo)電．

解答 解：A是形成化合物種類最多的元素，則A是C元素；
B的最高正價(jià)是最低負(fù)價(jià)絕對值的3倍，最高價(jià)與最低價(jià)的絕對值之和為8，則B為第VIA族元素，因?yàn)镺元素沒有正化合價(jià)，所以B為S元素；
C的族序數(shù)等于周期數(shù)的3倍，最外層電子數(shù)不超過8個，所以C是O元素；
D元素周期數(shù)是族序數(shù)的3倍，則D是Na元素；
E是地殼中含量最高的金屬元素，則E是Al元素；
F元素最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物是最強(qiáng)的含氧酸，則F是Cl元素，
（1）元素B的離子核外有18個電子、3個電子層，離子結(jié)構(gòu)示意圖為；元素F的最高價(jià)氧化物是Cl₂O₇，
故答案為：；Cl₂O₇；
（2）元素C、Na分別與元素O 形成原子個數(shù)比為1：2的化合物甲和1：1 的化合物乙，甲為CO₂、乙為Na₂O₂，正負(fù)電荷重心重合的分子是非極性分子，二氧化碳是直線形分子，正負(fù)電荷重心重合為非極性分子，過氧化鈉中鈉離子和過氧根離子之間存在離子鍵、O-O原子之間存在共價(jià)鍵，電子式為；二氧化碳和過氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉和氧氣，反應(yīng)方程式為2CO₂+2Na₂O₂=2Na₂CO₃+O₂；
故答案為：非極性；；2CO₂+2Na₂O₂=2Na₂CO₃+O₂；
（3）元素S、Na組成化合物丙為Na₂S，硫化鈉中只含離子鍵，為離子化合物，屬于離子晶體，化合物丙為強(qiáng)堿弱酸鹽，硫離子水解導(dǎo)致硫化鈉的溶液呈堿性，
故答案為：離子晶體；堿性；
（4）元素C與氫元素組成的最簡單的化合物丁是一種優(yōu)質(zhì)燃料，為CH₄，
①1g丁的質(zhì)量是$\frac{1}{16}$mol，實(shí)驗(yàn)測得，在常溫常壓下，1g化合物丁完全燃燒生成液態(tài)水，放出55.65kJ 熱量，則1mol甲烷完全燃燒生成液態(tài)水放出的熱量是890.4kJ，熱化學(xué)方程式為CH₄（g）+2O₂ （g）=CO₂（g）+2H₂O（l）；△H=890.4KJ/mol，
故答案為：CH₄（g）+2O₂ （g）=CO₂（g）+2H₂O（l）；△H=890.4KJ/mol；
②某實(shí)驗(yàn)小組依據(jù)丁燃燒的反應(yīng)原理，設(shè)計(jì)如圖所示的電池裝置；
a．燃料電池中，通入燃料甲烷的電極是負(fù)極、通入氧氣的電極是正極，電解質(zhì)溶液呈堿性，則正極上氧氣得電子和水生成氫氧根離子，電極反應(yīng)式為O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，故答案為：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-；
b．電池反應(yīng)式為甲烷和氧氣與氫氧根離子反應(yīng)生成碳酸根離子和水，電池反應(yīng)式為CH₄+2O₂+2OH^-=CO₃^2-+3H₂O，
故答案為：CH₄+2O₂+2OH^-=CO₃^2-+3H₂O；
（5）G也是短周期元素，其核外電子層數(shù)與最外層電子數(shù)相等，且與E處于元素周期表中對角線位置，它們的單質(zhì)及其化合物的性質(zhì)相似，則G是Be元素，G的氧化物為氧化鈹，與NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式：BeO+2OH^-=BeO₂^2-+H₂O；
熔沸點(diǎn)較低的化合物為共價(jià)化合物，共價(jià)化合物熔融狀態(tài)下不導(dǎo)電，
故答案為：BeO+2OH^-=BeO₂^2-+H₂O；共價(jià)；將其加熱到熔融狀態(tài)，做導(dǎo)電性實(shí)驗(yàn)，看其能否導(dǎo)電．

點(diǎn)評 本題考查物質(zhì)結(jié)構(gòu)性質(zhì)相互關(guān)系及應(yīng)用，為高頻考點(diǎn)，涉及原電池原理、熱化學(xué)反應(yīng)方程式的書寫、化合物類型判斷、鹽類水解等知識點(diǎn)，綜合性較強(qiáng)，正確判斷元素及化合物是解本題關(guān)鍵，難點(diǎn)是電極反應(yīng)式的書寫，題目難度不大．