Question

14．A、B、C、D、E、F是原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素，A的最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)2倍，B是短周期中金屬性最強(qiáng)的元素，C是同周期中陽(yáng)離子半徑最小的元素，D元素的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物與B元素的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物反應(yīng)的產(chǎn)物M是制備木材防火劑的原料，E的最外層電子數(shù)與內(nèi)層電子數(shù)之比為3﹕5．
請(qǐng)回答：
（1）D的元素符號(hào)為Si．
（2）F在元素周期表中的位置第三周期ⅦA族．
（3）用電子式表示由元素B和F組成的化合物的形成過程：．
（4）B單質(zhì)與氧氣反應(yīng)的產(chǎn)物與C的單質(zhì)同時(shí)放入水中，產(chǎn)生兩種無色氣體，有關(guān)的化學(xué)方程式為2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂↑、2Al+2NaOH+2H₂O═2NaAlO₂+3H₂↑．
（5）工業(yè)上將干燥的F單質(zhì)通入熔融的E單質(zhì)中可制得化合物E₂F₂，該物質(zhì)可與水反應(yīng)生成一種能使品紅溶液褪色的氣體，0.2mol該物質(zhì)參加反應(yīng)時(shí)轉(zhuǎn)移0.3mol電子，其中只有一種元素化合價(jià)發(fā)生改變，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2S₂Cl₂+2H₂O═3S+SO₂↑+4HCl．
（6）某混合物的稀溶液中，只可能含有B、C、F構(gòu)成的簡(jiǎn)單離子或A、E的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物所電離出來的陰離子．現(xiàn)分別取一定體積的該溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．
兩次每次取200.00mL進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．
實(shí)驗(yàn)1：取2mL溶液，向其中加入AgNO₃溶液有沉淀產(chǎn)生；
實(shí)驗(yàn)2：取200mL溶液，向其中加入足量BaCl₂溶液后，得干燥沉淀12.54g，沉淀經(jīng)足量鹽酸洗滌、干燥后，剩余4.66g．
請(qǐng)回答：
①根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)，不能判斷是否存在的離子有Cl^-、HCO₃^-．
②B的簡(jiǎn)單離子是否存在？存在；若存在，濃度至少為0.6mol/L（若不存在，則不必回答第二問）．

Answer 1

分析 A、B、C、D、E、F是原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素，A的最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)2倍，A原子只能有2個(gè)電子層，最外層電子數(shù)為4，則A為碳元素；B是短周期中金屬性最強(qiáng)的元素，則B為Na；結(jié)合原子序數(shù)可知，C、D、E、F都處于第三周期，C是同周期中陽(yáng)離子半徑最小的元素，則C為Al；D元素的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物與B元素的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物反應(yīng)的產(chǎn)物M是制備木材防火劑的原料，則D為Si、M為Na₂SiO₃；E的最外層電子數(shù)與內(nèi)層電子數(shù)之比為3：5，則最外層電子數(shù)為6，故E為硫元素，F(xiàn)的原子序數(shù)最大，故F為Cl，據(jù)此解答．

解答 解：A、B、C、D、E、F是原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素，A的最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)2倍，A原子只能有2個(gè)電子層，最外層電子數(shù)為4，則A為碳元素；B是短周期中金屬性最強(qiáng)的元素，則B為Na；結(jié)合原子序數(shù)可知，C、D、E、F都處于第三周期，C是同周期中陽(yáng)離子半徑最小的元素，則C為Al；D元素的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物與B元素的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物反應(yīng)的產(chǎn)物M是制備木材防火劑的原料，則D為Si、M為Na₂SiO₃；E的最外層電子數(shù)與內(nèi)層電子數(shù)之比為3：5，則最外層電子數(shù)為6，故E為硫元素，F(xiàn)的原子序數(shù)最大，故F為Cl．
（1）由上述分析可知，D為Si，故答案為：Si；
（2）F為Cl元素，在元素周期表中的位置為：第三周期ⅦA族，故答案為：第三周期ⅦA族；
（3）元素B和F組成的化合物為NaCl，用電子式表示形成過程：，
故答案為：；
（4）Na單質(zhì)與氧氣反應(yīng)的產(chǎn)物、Al單質(zhì)同時(shí)放入水中，產(chǎn)生兩種無色氣體，有關(guān)的化學(xué)方程式為：2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂↑、2Al+2NaOH+2H₂O═2NaAlO₂+3H₂↑，
故答案為：2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂↑、2Al+2NaOH+2H₂O═2NaAlO₂+3H₂↑；
（5）S₂Cl₂與水反應(yīng)生成一種能使品紅溶液褪色的氣體為二氧化硫，只有一種元素化合價(jià)發(fā)生改變，故S元素化合價(jià)降低，轉(zhuǎn)移0.3mol電子生成二氧化硫?yàn)?.1mol，故有0.3molS原子發(fā)生還原反應(yīng)，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒可知S元素在還原產(chǎn)物中的化合價(jià)為0，故生成S，同時(shí)生成HCl，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2S₂Cl₂+2H₂O═3S+SO₂↑+4HCl，
故答案為：2S₂Cl₂+2H₂O═3S+SO₂↑+4HCl；
（6）某混合物的稀溶液中，只可能含有Na、Al、Cl構(gòu)成的簡(jiǎn)單離子或A、E的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物所電離出來的陰離子CO₃^2-、SO₄ ^2-，現(xiàn)分別取一定體積的該溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．兩次每次取200.00mL進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．
實(shí)驗(yàn)1：取2mL溶液，向其中加入AgNO₃溶液有沉淀產(chǎn)生，可能含有氯離子、碳酸根離子或硫酸根離子，；
實(shí)驗(yàn)2：取200mL溶液，向其中加入足量BaCl₂溶液后，產(chǎn)生白色沉淀，說明含有碳酸根離子或硫酸根離子，得干燥沉淀12.54g，沉淀經(jīng)足量鹽酸洗滌、干燥后，剩余4.66g，說明部分沉淀溶于稀鹽酸，則該溶液中一定含有碳酸根離子、硫酸根離子，根據(jù)離子共存知，一定不存在鋁離子，
①根據(jù)以上分析知，不能確定溶液中是否存在Cl^-、HCO₃^-，故答案為：Cl^-、HCO₃^-；
②n（BaCO₃）=$\frac{12.54g-4.66g}{197g/mol}$mol=0.04mol，n（BaSO₄）=$\frac{4.66g}{233g/mol}$mol=0.02mol，根據(jù)原子守恒知，溶液中n（SO₄^2-）=0.02mol，n（CO₃^2-）=0.04mol，
根據(jù)電荷守恒知，溶液中一定含有鈉離子，如果不存在其它陰離子，此時(shí)鈉離子濃度最小，由電荷守恒可知鈉離子最小物質(zhì)的量為：0.02mol×2+0.04mol×2=0.12mol，故鈉離子最小濃度為$\frac{0.12mol}{0.2L}$=0.6mol/L，
故答案為：存在；0.6．

點(diǎn)評(píng) 本題以元素推斷為載體，考查核外電子排布、元素化合物性質(zhì)、呈常用化學(xué)用語(yǔ)、氧化還原反應(yīng)、物質(zhì)推斷等，推斷元素是解題關(guān)鍵，側(cè)重考查學(xué)生運(yùn)用知識(shí)分析問題、解決問題的能力，難度中等．