Question

A、B、C、D、E、F六種主族元素分布在三個(gè)短周期，它們的原子序數(shù)依次增大．其中B與C位于同二周期，A與D、C與F分別位于同一主族，A與D兩元索核外電子數(shù)之和是C與F兩元素原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)之和的一半，又知六種元索所形成的常見單質(zhì)在常溫常壓下有三種是氣體，三種是固體．回答下列問(wèn)題：
（1）E的單質(zhì)不能與鹽酸反應(yīng)，但能與NaOH溶液反應(yīng)，則E在周期表中的位置是______．E與B形成的化合物硬度很大、不溶于水，且各原子最外層均滿足8電子結(jié)構(gòu)，則該化合物的化學(xué)式為______，其晶體屬于______晶體；
（2）C與D能形成化合物D₂C₂，其電子式為______；
（3）氯與F能形成化合物F₂Cl₂，該化合物與水反應(yīng)產(chǎn)生大量白霧，溶液變渾濁，生成液能使品紅溶液褪色，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式______；
（4）化合物B₂A₄能與C₂在稀NaOH溶液中以Pt作電極形成燃料電池，則電池負(fù)極的電極反式為______電池工作一段時(shí)間后，電解質(zhì)溶液的PH______ （增大、不變、減�。�；
（5）在容積為10L的恒容密閉容器中，通入2mol  FC₂氣體和3mol C₂的氣體，一定條件下反應(yīng)后生成FC₃氣體．當(dāng)反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)，容器中的壓強(qiáng)比反應(yīng)前減少了，放出的熱量為Q kJ．則該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為______．

Answer 1

【答案】分析：A、B、C、D、E、F六種主族元素分布在三個(gè)短周期，它們的原子序數(shù)依次增大．其中B與C位于同二周期，A的原子序數(shù)小于B，則A為氫元素；C與F分別位于同一主族，分別處于第二、第三周期，二者原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)之和的一半為7～
13，A與D同主族、A與D兩元索核外電子數(shù)之和是C與F兩元素原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)之和的一半，則D為鈉元素；故C與F的原子序數(shù)之和為2（1+11）=24，C與F分別位于同一主族，令C的原子序數(shù)為x，則x+x+8=24，解得x=8，故C為氧元素，F(xiàn)為硫元素；六種元索所形成的常見單質(zhì)在常溫常壓下有三種是氣體，三種是固體，原子序數(shù)E介于11～16之間，則
E單質(zhì)為固體，所以B單質(zhì)為氣體，B與C位于同二周期，C為氧元素，B原子序數(shù)小于氧元素，則B為氮元素．
解答：解：A、B、C、D、E、F六種主族元素分布在三個(gè)短周期，它們的原子序數(shù)依次增大．其中B與C位于同二周期，A的原子序數(shù)小于B，則A為氫元素；C與F分別位于同一主族，分別處于第二、第三周期，二者原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)之和的一半為7～13，A與D同主族、A與D兩元索核外電子數(shù)之和是C與F兩元素原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)之和的一半，則D為鈉元素；故C與F的原子序數(shù)之和為2（1+11）=24，C與F分別位于同一主族，令C的原子序數(shù)為x，則x+x+8=24，解得x=8，故C為氧元素，F(xiàn)為硫元素；六種元索所形成的常見單質(zhì)在常溫常壓下有三種是氣體，三種是固體，原子序數(shù)E介于11～16之間，則E單質(zhì)為固體，所以B單質(zhì)為氣體，B與C位于同二周期，C為氧元素，B原子序數(shù)小于氧元素，則B為氮元素．
故A為氫元素；B為氮元素，C為氧元素，D為鈉元素；F為硫元素；原子序數(shù)E介于11～16之間．
（1）原子序數(shù)E介于11～16之間，E的單質(zhì)不能與鹽酸反應(yīng)，但能與NaOH溶液反應(yīng)，則E為硅元素，有3個(gè)電子層，最外層有4個(gè)電子，在周期表中的位置是第三周期第ⅣA族；B為氮元素，E與B形成的化合物硬度很大、不溶于水，且各原子最外層均滿足8電子結(jié)構(gòu)，則該化合物的化學(xué)式為 Si₃N₄，其晶體屬于原子晶體．
故答案為：第三周期第ⅣA族；Si₃N₄；原子．
（2）C為氧元素，D為鈉元素；C與D能形成化合物D₂C₂是Na₂O₂，過(guò)氧化鈉是離子化合物，由鈉離子與過(guò)氧根離子構(gòu)成，其電子式為 ．
故答案為：．
（3）F為硫元素，氯與F能形成化合物F₂Cl₂為S₂Cl₂，該化合物與水反應(yīng)產(chǎn)生大量白霧，說(shuō)明生成HCl，溶液變渾濁，有S單質(zhì)生成，生成液能使品紅溶液褪色，說(shuō)明有二氧化硫生成，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2S₂Cl₂+2H₂O=4HCl+SO₂↑+3S↓．
故答案為：2S₂Cl₂+2H₂O=4HCl+SO₂↑+3S↓．
（4）化合物N₂H₄能與O₂在稀NaOH溶液中以Pt作電極形成燃料電池，負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，N₂H₄在負(fù)極放電，生成氮?dú)馀c水，則電池負(fù)極的電極反式為N₂H₄+4OH^--4e^-=N₂+4H₂O；正極反應(yīng)式為O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，溶液中氫氧根離子不變，生成水，氫氧根離子濃度減小，電池工作一段時(shí)間后，電解質(zhì)溶液的PH減�。�
故答案為：N₂H₄+4OH^--4e^-=N₂+4H₂O；減�。�
（5）在容積為10L的恒容密閉容器中，通入2mol SO₂氣體和3molO₂的氣體，一定條件下反應(yīng)后生成SO₃氣體．當(dāng)反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)，容器中的壓強(qiáng)比反應(yīng)前減少了，混合氣體的物質(zhì)的量減少（2mol+3mol）×=0.5mol，令參加反應(yīng)的二氧化硫物質(zhì)的量為nmol，則：
  2 SO₂+O₂=2  SO₃ 氣體物質(zhì)的量減少△n
  2                    1
 nmol                  0.5mol
解得n=1mol．所以1mol二氧化硫反應(yīng)放出的熱量為Q kJ．
該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為2 SO₂（g）+O₂（g）=2SO₃（g）△H=-2Q kJ/mol．
故答案為：2 SO₂（g）+O₂（g）=2SO₃（g）△H=-2Q kJ/mol．
點(diǎn)評(píng)：考查結(jié)構(gòu)性質(zhì)與位置關(guān)系、電子式、晶體結(jié)構(gòu)、原電池、平衡計(jì)算及熱化學(xué)反應(yīng)方程式等，綜合性較大，難度較大，關(guān)鍵在于元素的推斷，A元素推斷為突破口，充分利用原子序數(shù)與性質(zhì)推斷．