Question

2．A、B、C、D、E、F、G七種短周期元素的原子序數(shù)依次增大．A和E最外層電子數(shù)相同，短周期主族元素的原子中，E原子的半徑最大；B、C和F在周期表中相鄰，B、C同周期，C、F同主族，F(xiàn)原子的質(zhì)子數(shù)是C原子質(zhì)子數(shù)的2倍；A和C可形成兩種常見的液態(tài)化合物X和Y（相對(duì)分子質(zhì)量X＜Y）；D形成的分子為單原子分子．回答問題：
（1）D元素的名稱為氖，F(xiàn)形成的離子的結(jié)構(gòu)示意圖為
（2）寫出液態(tài)化合物Y的一種用途一定濃度的H₂O₂溶液作消毒劑
（3）用某種金屬易拉罐與A、C、E組成的化合物的水溶液反應(yīng)，產(chǎn)生的氣體可充填氣球，請(qǐng)寫出該反應(yīng)的離子方程式2Al+2OH^-+2H₂O═2AlO₂^-+3H₂↑
（4）P和Q兩種物質(zhì)都是由A、C、E、F四種元素組成的鹽，其水溶液都顯酸性，等物質(zhì)的量的P和Q恰好完全反應(yīng)．寫出該反應(yīng)的離子方程式：H⁺+HSO₃^-═SO₂↑+H₂O．
（5）由A、B兩元素形成的化合物W可作為火箭推進(jìn)器中的強(qiáng)還原劑，已知一個(gè)W分子和一個(gè)Y分子中都含有18個(gè)電子，0.5mol液態(tài)W和足量液態(tài)Y反應(yīng)，生成一種無色無味無毒的氣體B₂和液態(tài)X，并放出408.8kJ熱量．查資料可知：2Y（l）═2X（l）+C₂（g）△H=-196.4kJ•mol^-1寫出液態(tài)W與氣態(tài)C₂反應(yīng)生成液態(tài)X和氣態(tài)B₂的熱化學(xué)方程式為N₂H₄（l）+O₂（g）═N₂（g）+2H₂O（l）△H=-621.2 kJ•mol^-1．該反應(yīng)還可設(shè)計(jì)為原電池（以KOH溶液為電解質(zhì)溶液），請(qǐng)寫出該電池的負(fù)極反應(yīng)式：N₂H₄-4e^-+4OH^-═N₂↑+4H₂O
（6）以K₂CrO₄為指示劑，用標(biāo)準(zhǔn)硝酸銀溶液可以測(cè)定溶液中Cl^-的濃度，已知K_sp（AgCl）=1.56×10^-10，K_sp（Ag₂CrO₄）=1.10×10^-12，Ag₂CrO₄為磚紅色，則滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是滴入最后一滴硝酸銀溶液時(shí)，溶液中出現(xiàn)磚紅色深沉，振蕩后磚紅色沉淀不溶解．

Answer 1

分析 A、B、C、D、E、F、G七種短周期主族元素的原子序數(shù)依次增大．A和E最外層電子數(shù)相同，二者同主族，短周期主族元素的原子中，E原子的半徑最大，則E為Na；B、C和F在周期表中相鄰，B、C同周期，C、F同主族，則B、C處于第二周期，F(xiàn)處于第三周期，F(xiàn)原子的質(zhì)子數(shù)是C原子質(zhì)子數(shù)的2倍，則C為O元素、F為S元素，可知B為N元素；A和C可形成兩種常見的液態(tài)化合物X和Y（相對(duì)分子質(zhì)量X＜Y ），則A為H元素，X為H₂O、Y為H₂O₂；D形成的分子為單原子分子，且原子序數(shù)介于氧、鈉之間，故D為Ne元素；G的原子序數(shù)大于硫，故G為Cl，據(jù)此解答．

解答 解：A、B、C、D、E、F、G七種短周期主族元素的原子序數(shù)依次增大．A和E最外層電子數(shù)相同，二者同主族，短周期主族元素的原子中，E原子的半徑最大，則E為Na；B、C和F在周期表中相鄰，B、C同周期，C、F同主族，則B、C處于第二周期，F(xiàn)處于第三周期，F(xiàn)原子的質(zhì)子數(shù)是C原子質(zhì)子數(shù)的2倍，則C為O元素、F為S元素，可知B為N元素；A和C可形成兩種常見的液態(tài)化合物X和Y（相對(duì)分子質(zhì)量X＜Y ），則A為H元素，X為H₂O、Y為H₂O₂；D形成的分子為單原子分子，且原子序數(shù)介于氧、鈉之間，故D為Ne元素；G的原子序數(shù)大于硫，故G為Cl．
（1）由上述分析可知，D為氖元素，F(xiàn)形成的離子為S^2-，離子結(jié)構(gòu)示意圖為：，
故答案為：氖；；
（2）液態(tài)化合物Y為H₂O₂，一定濃度的H₂O₂溶液作消毒劑，故答案為：一定濃度的H₂O₂溶液作消毒劑；
（3）用某種金屬易拉罐與A、C、E組成的化合物NaOH的水溶液反應(yīng)，產(chǎn)生的氣體可充填氣球，是Al與氫氧化鈉反應(yīng)生成偏鋁酸鈉與氫氣，該反應(yīng)的離子方程式：2Al+2OH^-+2H₂O═2AlO₂^-+3H₂↑，
故答案為：2Al+2OH^-+2H₂O═2AlO₂^-+3H₂↑；
（4）P和Q兩種物質(zhì)都是由H、O、Na、S四種元素組成的鹽，其水溶液都顯酸性，兩物質(zhì)為NaHSO₃、NaHSO₄，等物質(zhì)的量的P和Q恰好完全反應(yīng)，該反應(yīng)的離子方程式：H⁺+HSO₃^-═SO₂↑+H₂O，
故答案為：H⁺+HSO₃^-═SO₂↑+H₂O；
（5）由H、N兩元素形成的化合物W可作為火箭推進(jìn)器中的強(qiáng)還原劑，一個(gè)W分子和一個(gè)Y分子中都含有18個(gè)電子，則W為N₂H₄，發(fā)生反應(yīng)：N₂H₄+2H₂O₂═N₂+4H₂O（l），0.5mol液態(tài)N₂H₄反應(yīng)生成液態(tài)水放出408.8kJ熱量，則：N₂H₄（l）+2H₂O₂（l）=N₂（g）+4H₂O（l）△H=-817.6kJ/mol，
又知2H₂O₂（l）═2H₂O（l）+O₂（g）△H=-196.4kJ•mol^-1，
根據(jù)蓋斯定律，兩式相加可得：N₂H₄（l）+O₂（g）═N₂（g）+2H₂O（l）△H=-621.2 kJ•mol^-1，
該反應(yīng)還可設(shè)計(jì)為原電池（以KOH溶液為電解質(zhì)溶液），負(fù)極N₂H₄是失去電子，堿性條件下生成氮?dú)馀c水，電池的負(fù)極反應(yīng)式：N₂H₄-4e^-+4OH^-═N₂↑+4H₂O，
故答案為：N₂H₄（l）+O₂（g）═N₂（g）+2H₂O（l）△H=-621.2 kJ•mol^-1；N₂H₄-4e^-+4OH^-═N₂↑+4H₂O；
（6）由Ksp（AgCl）=1.56×10^-10，Ksp（Ag₂CrO₄）=1.10×10^-12，
轉(zhuǎn)化為AgCl沉淀需要的c（Ag⁺）=$\sqrt{1.56×1{0}^{-10}}$=1.4×10^-5mol/L，
轉(zhuǎn)化為Ag₂CrO₄沉淀需要的c（Ag⁺）=$\root{3}{2×1.10×1{0}^{-12}}$mol/L＞1.4×10^-5mol/L，
即AgCl先轉(zhuǎn)化為沉淀，則滴入最后一滴硝酸銀溶液時(shí)，溶液中出現(xiàn)磚紅色深沉，振蕩后磚紅色沉淀不溶解即達(dá)到滴定的終點(diǎn)，
故答案為：滴入最后一滴硝酸銀溶液時(shí)，溶液中出現(xiàn)磚紅色深沉，振蕩后磚紅色沉淀不溶解．

點(diǎn)評(píng) 本題以元素推斷為載體，考查無機(jī)物推斷、熱化學(xué)方程式書寫、溶度積的應(yīng)用、滴定實(shí)驗(yàn)等知識(shí)，推斷元素是解題關(guān)鍵，難度較大．