Question

6．A、B、C、D、E、F、G、H八種元素分布在三個不同的短周期，它們的原子序數(shù)依次增大，其中B、C、D為同一周期，A與E，B與G，D與H分別為同一主族，C和D的最外層電子數(shù)之和為11，C、D、F三種元素的原子序數(shù)之和為28．請回答下列問題：
（1）B與D可形成非極性分子X，X的結(jié)構(gòu)式為O=C=O．
（2）E、F、H所形成的簡單離子的半徑由大到小的順序為（用離子符號表示）S^2-＞Na⁺＞Al³⁺．
（3）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↑
（4）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．
（5）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．
（6）由A、C、D、E四種元素中任意三種構(gòu)成的強(qiáng)電解質(zhì)Z和W，溶于水時都能促進(jìn)水的電離，測得Z的水溶液pH＞7，W的水溶液pH＜7，則Z為NaNO₂、W為NH₄NO₃．

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，它們的原子序數(shù)依次增大，則A為氫元素；A與E同一主族，E原子序數(shù)比A至少大4，可推知E為Na；B、C、D為同一周期，應(yīng)處于第二周期，E、F、G、H都處于第三周期，C和D的最外層電子數(shù)之和為11，則二者核外電子數(shù)之和為2+2+11=15，C、D、F三種元素的原子序數(shù)之和為28，則F的原子序數(shù)=28-15=13，故F為Al元素；B與G，G的原子序數(shù)大于Al，則二者族序數(shù)大于Ⅲ，D與H為同一主族，又C、D原子序數(shù)之和為15，可推知B為碳元素、C為N元素、D為O元素、G為Si、H為S元素，據(jù)此解答．

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，它們的原子序數(shù)依次增大，則A為氫元素；A與E同一主族，E原子序數(shù)比A至少大4，可推知E為Na；B、C、D為同一周期，應(yīng)處于第二周期，E、F、G、H都處于第三周期，C和D的最外層電子數(shù)之和為11，則二者核外電子數(shù)之和為2+2+11=15，C、D、F三種元素的原子序數(shù)之和為28，則F的原子序數(shù)=28-15=13，故F為Al元素；B與G，G的原子序數(shù)大于Al，則二者族序數(shù)大于Ⅲ，D與H為同一主族，又C、D原子序數(shù)之和為15，可推知B為碳元素、C為N元素、D為O元素、G為Si、H為S元素．
（1）B與D可形成非極性分子X為CO₂，其結(jié)構(gòu)式為O=C=O，故答案為：O=C=O；
（2）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⁺；
（3）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↑；
（4）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；
（5）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；
（6）由H、N、O、Na四種元素中任意三種構(gòu)成的強(qiáng)電解質(zhì)Z和W，溶于水時都能促進(jìn)水的電離，發(fā)生鹽類水解，測得Z的水溶液pH＞7，W的水溶液pH＜7，則Z為NaNO₂、W為NH₄NO₃，
故答案為：NaNO₂；NH₄NO₃．

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，（5）中關(guān)鍵是明確溶液復(fù)原時少什么加什么原則，注意運(yùn)用化學(xué)式改寫進(jìn)行解答，難度中等．