Question

13．A、B、C、D、E、F是原子序數(shù)依次增大的短周期元素，B是短周期中金屬性最強(qiáng)的元素，C是地殼中含量最高的金屬元素，D單質(zhì)的晶體是良好的半導(dǎo)體材料，E的最外層電子數(shù)與內(nèi)層電子數(shù)之比為3：5，A與E同族．
（1）D的原子結(jié)構(gòu)示意圖為
（2）B單質(zhì)在氧氣中燃燒生成化合物甲，甲中所含化學(xué)鍵為離子鍵、共價(jià)鍵甲的電子式為．
（3）含C元素的化合物常用作凈水劑，用文字和化學(xué)用語解釋凈水原因：鋁離子發(fā)生水解：Al³⁺﹢3H₂OAl（OH）₃﹢3H⁺，生氫氧化鋁膠體，能吸附水中懸浮物，使之凝聚達(dá)到凈水目的
（4）如圖表示由上述元素中的某兩種元素組成的氣體分子在一定條件下的密閉容器中充分反應(yīng)前后的轉(zhuǎn)化關(guān)系，寫出該轉(zhuǎn)化過程的化學(xué)方程式：O₂+2SO₂$\frac{\underline{催化劑}}{△}$2SO₃．
（5）工業(yè)上將干燥的F單質(zhì)通入E熔融的單質(zhì)中可制得化合物E₂F₂，該物質(zhì)可與水反應(yīng)生成一種能使品紅溶液褪色的氣體，0.2mol該物質(zhì)參加反應(yīng)時(shí)轉(zhuǎn)移0.3mol電子，其中只有一種元素化合價(jià)發(fā)生改變，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2S₂Cl₂﹢2H₂O=3S+SO₂↑+4HCl．
（6）G為碳元素，其與E元素形成的化合物GE₂是一種有惡臭的液體，把它滴入硫酸酸化的高錳酸鉀水溶液，將析出硫磺，同時(shí)放出CO₂，寫出配平的化學(xué)式方程式5CS₂+4KMnO₄+6H₂SO₄=2K₂SO₄+4MnSO₄+10S↓+5CO₂↑+6H₂O
（7）立方ZnS晶體結(jié)構(gòu)與D的單晶體相似，其晶胞邊長(zhǎng)為acm，密度為$\frac{4×87}{{a}^{3}{N}_{A}}$g•cm³（只列式不計(jì)算，用N_A表示阿伏加德羅常數(shù)）

Answer 1

分析 A、B、C、D、E、F是原子序數(shù)依次增大的短周期元素，B是短周期中金屬性最強(qiáng)的元素，則B是Na元素，C是地殼中含量最高的金屬元素，則C是Al元素，D單質(zhì)的晶體是良好的半導(dǎo)體材料，則D為Si元素，E的最外層電子數(shù)與內(nèi)層電子數(shù)之比為3：5，原子有3個(gè)電子層，最外層電子數(shù)為6，則E為S元素，故F為Cl元素；A與E同族，則A為O元素．
（1）D為Si元素，原子核外有3個(gè)電子層，各層電子數(shù)為2、8、7；
（2）鈉在氧氣中燃燒生成化合物甲為Na₂O₂；
（3）含Al元素的化合物常用作凈水劑，因?yàn)殇X離子能水解生氫氧化鋁膠體，能吸附水中懸浮物；
（4）如圖中反應(yīng)可以表示為：A₂+2BA₂=2BA₃，各物質(zhì)由上述元素組成，應(yīng)是為二氧化硫與氧氣反應(yīng)生成三氧化硫；
（5）工業(yè)上將干燥的氯氣通入熔融的單質(zhì)硫中可制得化合物S₂Cl₂，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為SO₂，0.2mol該物質(zhì)參加反應(yīng)時(shí)轉(zhuǎn)移0.3mol電子，則1molS₂Cl₂參加反應(yīng)要轉(zhuǎn)移1.5mol電子，其中只有一種元素化合價(jià)發(fā)生改變，則應(yīng)為硫元素的化合價(jià)在改變，S元素由+1價(jià)降低為0價(jià)，故發(fā)生還原反應(yīng)的S為1.5mol，再根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒計(jì)算氧化產(chǎn)物中硫元素化合價(jià)，進(jìn)而判斷產(chǎn)物書寫方程式；
（6）G為碳元素，其與S元素形成的化合物CS₂，把它滴入硫酸酸化的高錳酸鉀水溶液，將析出硫磺，同時(shí)放出CO₂，同時(shí)生成硫酸鉀、硫酸錳與水；
（7）立方ZnS晶體結(jié)構(gòu)與Si的單晶體相似，而Si晶體與金剛石結(jié)構(gòu)相似，故Si晶胞中內(nèi)有4個(gè)碳原子，其余原子處于頂點(diǎn)、面心，利用均攤法計(jì)算晶胞中Si原子數(shù)目，則立方ZnS晶體晶胞中原子總數(shù)與Si晶胞在原子總數(shù)相等，進(jìn)而計(jì)算晶胞質(zhì)量與體積，再根據(jù)ρ=$\frac{m}{V}$計(jì)算．

解答 解：A、B、C、D、E、F是原子序數(shù)依次增大的短周期元素，B是短周期中金屬性最強(qiáng)的元素，則B是Na元素，C是地殼中含量最高的金屬元素，則C是Al元素，D單質(zhì)的晶體是良好的半導(dǎo)體材料，則D為Si元素，E的最外層電子數(shù)與內(nèi)層電子數(shù)之比為3：5，原子有3個(gè)電子層，最外層電子數(shù)為6，則E為S元素，故F為Cl元素；A與E同族，則A為O元素．
（1）D為Si元素，原子結(jié)構(gòu)示意圖為，故答案為：；
（2）鈉在氧氣中燃燒生成化合物甲為Na₂O₂所含化學(xué)鍵有離子鍵、共價(jià)鍵，其電子式為，
故答案為：離子鍵、共價(jià)鍵；；
（3）含Al元素的化合物常用作凈水劑，因?yàn)殇X離子能水解生氫氧化鋁膠體，能吸附水中懸浮物，使之凝聚達(dá)到凈水目的，反應(yīng)的離子方程式為：Al³⁺﹢3H₂OAl（OH）₃﹢3H⁺，
故答案為：鋁離子發(fā)生水解：Al³⁺﹢3H₂OAl（OH）₃﹢3H⁺，生氫氧化鋁膠體，能吸附水中懸浮物，使之凝聚達(dá)到凈水目的；
（4）如圖中反應(yīng)可以表示為：A₂+2BA₂=2BA₃，各物質(zhì)由上述元素組成，應(yīng)是為二氧化硫與氧氣反應(yīng)生成三氧化硫，該反應(yīng)方程式為：O₂+2SO₂$\frac{\underline{催化劑}}{△}$2SO₃，
故答案為：O₂+2SO₂$\frac{\underline{催化劑}}{△}$2SO₃；
（5）工業(yè)上將干燥的氯氣通入熔融的單質(zhì)硫中可制得化合物S₂Cl₂，該物質(zhì)可與水反應(yīng)生成一種能使品紅溶液褪色的氣體為SO₂，0.2mol該物質(zhì)參加反應(yīng)時(shí)轉(zhuǎn)移0.3mol電子，則1molS₂Cl₂參加反應(yīng)要轉(zhuǎn)移1.5mol電子，其中只有一種元素化合價(jià)發(fā)生改變，則應(yīng)為硫元素的化合價(jià)在改變，S元素由+1價(jià)降低為0價(jià)，故發(fā)生還原反應(yīng)的S為1.5mol，則被氧化的S為1mol×2-1.5mol=0.5mol，令氧化產(chǎn)物中S元素化合價(jià)為a，則0.5mol×（a-1）=1.5，解得a=4，故生成二氧化硫，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2S₂Cl₂﹢2H₂O=3S+SO₂↑+4HCl，
故答案為：2S₂Cl₂﹢2H₂O=3S+SO₂↑+4HCl；
（6）a為碳元素，其與S元素形成的化合物CS₂，把它滴入硫酸酸化的高錳酸鉀水溶液，將析出硫磺，同時(shí)放出CO₂，同時(shí)生成硫酸鉀、硫酸錳與水，配平后化學(xué)式方程式為：5CS₂+4KMnO₄+6H₂SO₄=2K₂SO₄+4MnSO₄+10S↓+5CO₂↑+6H₂O，
故答案為：5CS₂+4KMnO₄+6H₂SO₄=2K₂SO₄+4MnSO₄+10S↓+5CO₂↑+6H₂O；
（7）立方ZnS晶體結(jié)構(gòu)與Si的單晶體相似，而Si晶體與金剛石結(jié)構(gòu)相似，故Si晶胞中內(nèi)有4個(gè)碳原子，其余原子處于頂點(diǎn)、面心，故晶胞中Si原子數(shù)目為4+8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=8，則立方ZnS晶體晶胞中含有4個(gè)Zn、4個(gè)S原子，晶胞質(zhì)量為4×$\frac{87}{{N}_{A}}$g，晶胞邊長(zhǎng)為acm，晶胞體積為（acm）³，則密度為4×$\frac{87}{{N}_{A}}$g÷（acm）³=$\frac{4×87}{{a}^{3}{N}_{A}}$g•cm³，
故答案為：$\frac{4×87}{{a}^{3}{N}_{A}}$．

點(diǎn)評(píng) 本題考查結(jié)構(gòu)性質(zhì)位置關(guān)系綜合應(yīng)用，題目比較綜合，涉及核外電子排布、電子式、鹽類水解應(yīng)用、氧化還原反應(yīng)、晶胞計(jì)算等，（7）中晶胞計(jì)算為易錯(cuò)點(diǎn)、難點(diǎn)，需要學(xué)生熟記中學(xué)常見的晶胞結(jié)構(gòu)，難點(diǎn)中等．