Question

13．現有A、B、C、D、E、F、G、H八種短周期主族元素，原子序數依次增大．已知A與E、D與G分別同主族；E、F、G、H同周期；A分別與C、D可形成含有10個電子的共價化合物M、N；B的最外層電子數是其電子層數的2倍；D是地殼中含量最多的元素；F位于B的前一主族．請回答下列問題：
（1）元素B在周期表中的位置第2周期ⅣA族，M的空間構型是三角錐形．
（2）A、D、E三種元素組成一種常見化合物，該化合物的電子式為，
工業上利用某一個反應可同時生產該化合物和H的單質，寫出該反應的化學方程式：2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2NaOH+H₂↑+Cl₂↑．
（3）E、F元素的最高價氧化物對應的水化物之間反應的離子方程式Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O．
（4）M、N均能結合H⁺，其中結合H⁺能力較強的是NH₃（填化學式），用離子方程式證明NH₃+H₃O⁺═NH₄⁺+H₂O．
（5）E分別與D、G形成摩爾質量相等的化合物X、Y，其中Y的水溶液顯堿性的原因是S^2-+H₂O?HS^-+OH^-（用離子方程式表示）．常溫下7.8g X與水反應放出Q kJ熱量（Q＞0），寫出該反應的熱化學方程式2Na₂O₂（s）+2H₂O（1）═4NaOH（aq）+O₂（g）△H=-20Q kJ/mol．

Answer 1

分析 A、B、C、D、E、F、G、H八種短周期主族元素，原子序數依次增大，D是地殼中含量最多的元素，所以D是氧元素；D與G同主族，所以G是硫元素；A分別與C、D可形成含有10個電子的共價化合物M、N，所以A為氫元素，C為氮元素，M為NH₃，N為H₂O；A與E主族，E、F、G、H同周期，所以E為鈉元素，H為氯元素；B的最外層電子數是其電子層數的2倍，所以B為碳元素；F位于B的前一主族，結合原子序數可知F為鋁元素．

解答 解：A、B、C、D、E、F、G、H八種短周期主族元素，原子序數依次增大，D是地殼中含量最多的元素，所以D是氧元素；D與G同主族，所以G是硫元素；A分別與C、D可形成含有10個電子的共價化合物M、N，所以A為氫元素，C為氮元素，M為NH₃，N為H₂O；A與E主族，E、F、G、H同周期，所以E為鈉元素，H為氯元素；B的最外層電子數是其電子層數的2倍，所以B為碳元素；F位于B的前一主族，結合原子序數可知F為鋁元素．
（1）B為碳元素，處于周期表中第2周期ⅣA族，M為NH₃，為三角錐形結構，
故答案為：第2周期ⅣA族；三角錐形；
（2）A、D、E三種元素組成一種常見化合物為NaOH，該化合物的電子式為，工業上電解飽和食鹽水生成氫氧化鈉與氯氣，該反應的化學方程式：2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2NaOH+H₂↑+Cl₂↑，
故答案為：；2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2NaOH+H₂↑+Cl₂↑；
（3）E、F元素的最高價氧化物對應的水化物分別為氫氧化鈉、氫氧化鋁，二者反應生成偏鋁酸鈉與水，反應離子方程式為：Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O，
故答案為：Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O；
（4）發生反應：NH₃+H₃O⁺═NH₄⁺+H₂O，說明NH₃結合H⁺能力比H₂O強，
故答案為：NH₃；NH₃+H₃O⁺═NH₄⁺+H₂O；
（5）E分別與D、G形成摩爾質量相等的化合物X、Y，則X、Y分別為Na₂O₂和Na₂S，其中Na₂S的水溶液由于硫離子水解而使溶液顯堿性，其離子方程式為S^2-+H₂O?HS^-+OH^-；
常溫下7.8g Na₂O₂（即為0.1mol），與水反應放出Q kJ熱量（Q＞0），則2molNa₂O₂與水反應放出20Q kJ的熱，所以該反應的熱化學方程式為：2Na₂O₂（s）+2H₂O（1）═4NaOH（aq）+O₂（g）△H=-20Q kJ/mol，
故答案為：S^2-+H₂O?HS^-+OH^-；2Na₂O₂（s）+2H₂O（1）═4NaOH（aq）+O₂（g）△H=-20Q kJ/mol．

點評 本題考查元素化合物推斷、元素化合物組成與性質、常用化學用語等，是對基礎知識的綜合運用，難度中等．