Question

18．A、B、C、D、E、F、G、H八種主族元素分布在三個不同的短周期，它們在周期表中位置如下：

請回答下列問題：
（1）寫出E元素在周期表中的位置第三周期第IA族．
（2）B與D可形成三原子分子X，X的電子式為．
（3）E、F、H所形成的簡單離子的半徑由大到小的順序為S^2-＞Na⁺＞Al³⁺（用離子符號表示）．
（4）G的最高價氧化物與B的單質(zhì)在高溫下能發(fā)生置換反應(yīng)，其化學(xué)反應(yīng)方程式為：SiO₂+2C $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Si+2CO↑．
（5）由A、C、D三種元素組成的強電解質(zhì)Z溶于水時能促進水的電離，測得Z的水溶液pH＜7，其原因是NH₄⁺+H₂O?NH₃•H₂O+H⁺（用離子方程式來表示）．
（6）鹽Y由B、D、E組成．以熔融鹽Y為電解質(zhì)構(gòu)成的燃料電池如圖所示．寫出石墨（I）電極上發(fā)生的電極反應(yīng)式H₂+CO₃^2--2e^-=H₂O+CO₂．
（7）用熔融鹽Y的燃料電池作電源，以石墨為電極，電解一定濃度的CuSO₄ 溶液至無色后繼續(xù)電解一段時間．?dāng)嚅_電路，向溶液中加入0.1mol Cu（OH）₂，溶液恢復(fù)到電解之前的體積和濃度，則電解過程中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為0.4mol．

Answer 1

分析 A、B、C、D、E、F、G、H八種元素分布在三個不同的短周期，由元素再周期表中位置，可知A為H元素；B為碳元素，C為N元素；D為O元素；E為Na，F(xiàn)為Al；G為Si；H為S元素．
（1）由E的位置可知，處于周期表中第三周期第IA族；
（2）B與D可形成非極性分子X為CO₂；
（3）電子層結(jié)構(gòu)相同的離子，核電荷數(shù)越大離子半徑越小，離子的電子層越多離子半徑越大；
（4）G的最高價氧化物為SiO₂，與B的單質(zhì)（碳）在高溫下能發(fā)生置換反應(yīng)生成Si與CO；
（5）由H、N、O三種元素組成的強電解質(zhì)Z溶于水時能促進水的電離，測得Z的水溶液pH＜7，則Z為NH₄NO₃，溶液中銨根離子水解破壞水的電離破壞，溶液呈酸性；
（6）鹽Y由C、O、Na組成，則Y為Na₂CO₃，以熔融鹽Na₂CO₃為電解質(zhì)、氫氣、氧氣構(gòu)成的燃料電池，由圖可知石墨（I）是氫氣失去電子，與碳酸結(jié)合生成水與二氧化碳；
（7）電解發(fā)生反應(yīng)：2CuSO₄+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2Cu+O₂↑+2H₂SO₄，2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2H₂↑+O₂↑，相當(dāng)于從溶液中析出CuO、失去部分水，向溶液中加入0.1mol Cu（OH）₂，溶液恢復(fù)到電解之前的體積和濃度，將Cu（OH）₂可以改寫為CuO．H₂O，電解中生成Cu為0.1mol，2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2H₂↑+O₂↑中電解的水為0.1mol．

解答 解：A、B、C、D、E、F、G、H八種元素分布在三個不同的短周期，由元素再周期表中位置，可知A為H元素；B為碳元素，C為N元素；D為O元素；E為Na，F(xiàn)為Al；G為Si；H為S元素．
（1）E元素在周期表中的位置：第三周期第IA族，故答案為：第三周期第IA族；
（2）B與D可形成非極性分子X為CO₂，電子式為，故答案為：；
（3）電子層結(jié)構(gòu)相同的離子，核電荷數(shù)越大離子半徑越小，電子層越多離子半徑越大，故離子半徑：S^2-＞Na⁺＞Al³⁺，
故答案為：S^2-＞Na⁺＞Al³⁺；
（4）G的最高價氧化物為SiO₂，與B的單質(zhì)（碳）在高溫下能發(fā)生置換反應(yīng)，其化學(xué)反應(yīng)方程式為：SiO₂+2C $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Si+2CO↑，
故答案為：SiO₂+2C $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Si+2CO↑；
（5）由H、N、O三種元素組成的強電解質(zhì)Z溶于水時能促進水的電離，測得Z的水溶液pH＜7，則Z為NH₄NO₃，溶液中銨根離子水解：NH₄⁺+H₂O?NH₃•H₂O+H⁺，破壞水的電離破壞，溶液呈酸性，
故答案為：NH₄⁺+H₂O?NH₃•H₂O+H⁺；
（6）鹽Y由C、O、Na組成，則Y為Na₂CO₃，以熔融鹽Na₂CO₃為電解質(zhì)、氫氣、氧氣構(gòu)成的燃料電池，由圖可知石墨（I）是氫氣失去電子，與碳酸結(jié)合生成水與二氧化碳，電極反應(yīng)式：H₂+CO₃^2--2e^-=H₂O+CO₂，
故答案為：H₂+CO₃^2--2e^-=H₂O+CO₂；
（7）電解發(fā)生反應(yīng)：2CuSO₄+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2Cu+O₂↑+2H₂SO₄，2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2H₂↑+O₂↑，相當(dāng)于從溶液中析出CuO、失去部分水，向溶液中加入0.1mol Cu（OH）₂，溶液恢復(fù)到電解之前的體積和濃度，將Cu（OH）₂可以改寫為CuO．H₂O，電解中生成Cu為0.1mol，2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2H₂↑+O₂↑中電解的水為0.1mol，整個過程轉(zhuǎn)移電子為0.1mol×2+0.1mol×2=0.4mol，
故答案為：0.4mol．

點評 本題結(jié)構(gòu)性質(zhì)位置關(guān)系綜合應(yīng)用、原電池、電解計算、鹽類水解等，推斷元素是解題關(guān)鍵，側(cè)重考查學(xué)生分析推理能力，（7）中關(guān)鍵是明確溶液復(fù)原時少什么加什么原則，注意運用化學(xué)式改寫進行解答，難度中等．