Question

3．現(xiàn)有部分元素的存在，性質(zhì)和原子結(jié)構(gòu)如下所述：
A．最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)2倍的元素．
B．最高正價為+7價的短周期元素．
C．最外層電子數(shù)等于電子層數(shù)的短周期元素．
D．地殼中含量居第二位的金屬元素．
E．氫化物在常溫常壓下呈現(xiàn)液態(tài)的短周期元素．
F．短周期中原子半徑最大的主族元素．
請回答下列問題：
（1）寫出由上述條件可以確定的元素的符號C，Cl，F(xiàn)e，O，Na．
（2）已知由至少滿足表中一項條件的元素所組成的高中常見的物質(zhì)之間可以發(fā)生如圖所示的轉(zhuǎn)化關(guān)系，其中甲、乙、丙為含同一種元素的純凈物（反應(yīng)條件略）
①如x為非金屬元素的單質(zhì)，圖中反應(yīng)均為氧化還原反應(yīng)，則x為O₂，反應(yīng)Ⅲ的化學(xué)反應(yīng)方程式為2CO+O₂ $\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2CO₂．
②若x為HCl，圖中反應(yīng)均為非氧化還原反應(yīng)，試寫出其中兩種：
第一種：甲為Na₂CO₃．反應(yīng)Ⅲ的離子方程式為CO₃^2-+CO₂+H₂O=2HCO₃^-．
第二種：甲為NaAlO₂．反應(yīng)Ⅲ的離子方程式為3AlO₂^-+Al³⁺+6H₂O=4Al（OH）₃↓．

Answer 1

分析 （1）A元素原子最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的2倍，原子只能有2個電子層，最外層電子數(shù)為4，故A為碳元素；B是最高正價為+7價的短周期元素，則B為Cl；C是最外層電子數(shù)等于電子層數(shù)的短周期元素，則C為H或Be或Al；D是地殼中含量居第二位的金屬元素，則D為Fe；氫化物在常溫常壓下呈現(xiàn)液態(tài)的短周期元素，應(yīng)為O；F是短周期元素中原子半徑（除稀有氣體外）最大的元素，則F為Na；
（2）①甲、乙、丙為含有同一種元素的純凈物，若X為非金屬元素的單質(zhì)，圖中反應(yīng)均為氧化還原反應(yīng)，甲為氧氣、X為碳、乙為CO₂、丙為CO等符合轉(zhuǎn)化過程；
②若X為HCl，圖中反應(yīng)均為非氧化還原反應(yīng)，則甲可能為Na₂CO₃或NaAlO₂，反應(yīng)均與鹽酸的量有關(guān)，以此來解答．

解答 解：（1）A元素原子最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的2倍，原子只能有2個電子層，最外層電子數(shù)為4，故A為碳元素；B是最高正價為+7價的短周期元素，則B為Cl；C是最外層電子數(shù)等于電子層數(shù)的短周期元素，則C為H或Be或Al；D是地殼中含量居第二位的金屬元素，則D為Fe；氫化物在常溫常壓下呈現(xiàn)液態(tài)的短周期元素，應(yīng)為O；F是短周期元素中原子半徑（除稀有氣體外）最大的元素，則F為Na，可以確定的元素為C、Cl、Fe、Na，
故答案為：C，Cl，F(xiàn)e，O，Na；
（2）由轉(zhuǎn)化關(guān)系可知，甲能發(fā)生連續(xù)氧化或與量有關(guān)反應(yīng)，
①甲、乙、丙為含有同一種元素的純凈物，若X為非金屬元素的單質(zhì)，圖中反應(yīng)均為氧化還原反應(yīng)，甲為氧氣、X為碳、乙為CO₂、丙為CO等符合轉(zhuǎn)化過程，反應(yīng)Ⅲ的化學(xué)方程式為：2CO+O₂ $\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2CO₂，
故答案為：O₂；2CO+O₂ $\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2CO₂；
②若X為HCl，圖中反應(yīng)均為非氧化還原反應(yīng)，則甲可能為Na₂CO₃或NaAlO₂，
第一種，若甲為Na₂CO₃，反應(yīng)Ⅲ的離子方程式為CO₃^2-+CO₂+H₂O=2HCO₃^-，
第二種，若甲為NaAlO₂，反應(yīng)Ⅲ的離子方程式為3AlO₂^-+Al³⁺+6H₂O=4Al（OH）₃↓，
故答案為：Na₂CO₃；CO₃^2-+CO₂+H₂O=2HCO₃^-；NaAlO₂；3AlO₂^-+Al³⁺+6H₂O=4Al（OH）₃↓．

點評 本題考查結(jié)構(gòu)性質(zhì)位置關(guān)系應(yīng)用、無機物推斷等，把握元素化合物知識及物質(zhì)的性質(zhì)、相互轉(zhuǎn)化等為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與推斷能力的考查，題目難度不大．