Question

8．短周期元素A、B、C、D、E、F原子序數依次增大，A的陽離子就是一個質子；B原子的最外層電子數所在周期數的2倍；C、D在周期表中處于相鄰位置，它們的單質在通常狀況下均為無色氣體；E與A同一主族；F原子的K、L層電子數之和比K、M層電子數之和多1．A、D、E三種元素可形成化合物甲，B、D、E三種元素可形成化合物乙．請回答：
（1）C₂的結構式為N≡N．
（2）由上述元素組成的即含極性鍵又含非極性鍵的無機化合物分子的電子式為．
（3）A的單質與D的單質在強酸性條件下構成燃料電池，其正極反應式為O₂+4e^-+4H⁺=2H₂O．
（4）常溫下，甲與乙的水溶液pH均為9，這兩種溶液中由水電離出的OH^-的物質的量濃度c（OH^-）_甲：c（H⁺）_乙=1：10⁴
（5）將2.4gB的單質在足量D的單質中燃燒，所得氣體通入1L0.3mol/L的甲溶液中，完全吸收后，溶液中的溶質為Na₂CO₃、NaHCO₃．溶液中所含離子的物質的量濃度由大到小的順序為c（Na⁺）＞c（HCO₃^-）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）
（6）由A、B、C、D四種元素組成的無機酸的酸式鹽，與足量的NaOH溶液在加熱條件下反應的離子方程式為NH₄⁺+HCO₃^-+2OH^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH₃↑+2H₂O+CO₃^2-．

Answer 1

分析 短周期元素A、B、C、D、E、F原子序數依次增大，A的陽離子就是一個質子，應為H元素；B原子的最外層電子數所在周期數的2倍，應為C元素；C、D在周期表中處于相鄰位置，它們的單質在通常狀況下均為無色氣體，應分別為氮氣、氧氣，則C為N元素，D為O元素；E與A同一主族，為Na元素；F原子的K、L層電子數之和比K、M層電子數之和多1，為Cl元素，A、D、E三種元素可形成化合物甲，為NaOH，B、D、E三種元素可形成化合物乙，為Na₂CO₃，以此解答該題．

解答 解：由以上分析可知A為H、B為C、C為N、D為O、E為Na、F為Cl元素，甲為NaOH，乙為Na₂CO₃，
（1）N₂含有N≡N鍵，結構式為，故答案為：N≡N；
（2）由上述元素組成的即含極性鍵又含非極性鍵的無機化合物為H₂O₂，分子的電子式為，故答案為：；
（3）A的單質與D的單質在強酸性條件下構成燃料電池，正極氧氣得到電子生成水，其正極反應式為O₂+4e^-+4H⁺=2H₂O，
故答案為：O₂+4e^-+4H⁺=2H₂O；
（4）常溫下，NaOH與Na₂CO₃的水溶液pH均為9，氫氧化鈉溶于中水電離的氫離子等于水電離的氫氧根離子，碳酸鈉溶液中氫氧根離子源于水的電離，這兩種溶液中由水電離出的OH^-的物質的量濃度c（OH^-）_甲：c（OH^-）_乙=10^-9：$\frac{1{0}^{-14}}{1{0}^{-9}}$=1：10⁴，
故答案為：1：10⁴；
（5）2.4g碳是0.2mol，燃燒生成0.2molCO₂，與0.3molNaOH反應的化學方程式為：2CO₂+3NaOH=NaHCO₃+Na₂CO₃+H₂O，生成0.1molNa₂CO₃、0.1molNaHCO₃，在含等物質的量的碳酸鈉、碳酸氫鈉的溶液中，c（Na⁺）最大，碳酸根離子水解大于碳酸氫根離子的水解，則c（HCO₃^-）＞c（CO₃^2-），水解使溶液顯堿性，則c（OH^-）＞c（H⁺），顯性離子大于隱性離子，所以c（HCO₃^-）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（H⁺），即離子濃度大小為：c（Na⁺）＞c（HCO₃^-）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（H⁺），
故答案為：Na₂CO₃、NaHCO₃；c（Na⁺）＞c（HCO₃^-）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）；
（6）由A、B、C、D四種元素組成的酸式鹽為NH₄HCO₃，與NaOH加熱反應生成氨氣、水和碳酸鈉，離子反應為NH₄⁺+HCO₃^-+2OH^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH₃↑+2H₂O+CO₃^2-，
故答案為：NH₄⁺+HCO₃^-+2OH^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH₃↑+2H₂O+CO₃^2-．

點評 本題考查原子結構和元素周期律的關系，為高頻考點，側重學生的分析能力的考查，題目難度中等，正確推斷元素的種類為解答該題的關鍵，注意把握電化學、離子濃度大小比較等解題方法的積累．