Question

18．短周期主族元素A、B、C、D、E、F的原子序數依次增大．A和B形成4個原子的分子，A和C形成3個原子的分子，且兩種分子均含有10個電子．D的陽離子的電子層結構與氖相同，且與A同主族．E的常見氧化物有兩種，其中一種能使品紅溶液褪色．
（1）F在周期表中的位置是第三周期第ⅤⅡA．
（2）C和D可形成原子個數比為1：1的化合物甲，甲中含有的化學鍵是離子鍵、共價鍵．甲可與CO₂反應，若反應中轉移電子數為3.01×10²³，則所得氣體產物的體積在標準狀況時是5.6L．
（3）C、D、E三種元素可組成質量比為8：5.75：4的某種化合物．實驗室檢驗該化合物中所含陰離子的操作方法及有關實驗現象是：取少量含該陰離子的溶液，加入足量稀鹽酸酸化，再加入少量BaCl₂溶液，若出現白色沉淀，則證明原溶液中含有該陰離子．
（4）M是一種常見的金屬單質，與元素F的單質轉化關系如下圖所示：F$\stackrel{M}{→}$P$\stackrel{M}{→}$Q，P→Q反應的離子方程式是2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺．
（5）E與F可形成一種相對分子質量是135的共價化合物乙．乙在橡膠硫化時，可以做硫的溶劑．乙遇到水時可以反應生成三種中學常見的物質，其中一種是使品紅溶液褪色的E的氧化物，一種是黃色固體．乙和水反應的化學方程式是2S₂Cl₂+2H₂O=SO₂↑+3S↓+4HCl．

Answer 1

分析 短周期主族元素A、B、C、D、E、F的原子序數依次增大．A和B形成4個原子核的分子，A和C形成3個原子核的分子，且兩種分子均含有10個電子，則A為H，B為N，C為O；D的陽離子電子層結構與氖相同，且與A同主族，則D為Na，E的常見氧化物有兩種，其中一種能使品紅溶液褪色，所以E為S，由原子序數的關系可知，F只能為Cl，然后結合元素的位置、單質及化合物的性質、化學用語等來解答．
（1）主族元素周期數=電子層數、主族族序數=最外層電子數；
（2）C和D可形成原子個數比為1：1的化合物甲為Na₂O₂，含有離子鍵、共價鍵，與二氧化碳發生反應：2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂，據此計算氧氣體積；
（3）O、Na、S三種元素可組成質量比為8：5.75：4的某種化合物，則N（O）：N（Na）：N（S）=$\frac{8}{16}$：$\frac{5.75}{23}$：$\frac{4}{32}$=4：2：1，該化合物為Na₂SO₄，用鹽酸酸化后再用氯化鋇溶液檢驗硫酸根；
（4）M是一種常見的金屬單質，與氯氣轉化關系如下圖所示：F$\stackrel{M}{→}$P$\stackrel{M}{→}$Q，M為變價金屬，則M為Fe，P為氯化鐵，Q為氯化亞鐵；
（5）使品紅溶液褪色的E的氧化物為二氧化硫，黃色固體為S，E與F可形成一種相對分子質量是135的共價化合物乙應為S₂Cl₂．

解答 解：短周期主族元素A、B、C、D、E、F的原子序數依次增大．A和B形成4個原子核的分子，A和C形成3個原子核的分子，且兩種分子均含有10個電子，則A為H，B為N，C為O；D的陽離子電子層結構與氖相同，且與A同主族，則D為Na，E的常見氧化物有兩種，其中一種能使品紅溶液褪色，所以E為S，由原子序數的關系可知，F只能為Cl．
（1）F為Cl，位于元素周期表中第三周期第ⅤⅡA，故答案為：第三周期第ⅤⅡA；
（2）C和D可形成原子個數比為1：1的化合物甲為Na₂O₂，含有離子鍵、共價鍵，與二氧化碳發生反應：2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂，反應中轉移電子數為3.01×10²³，即電子物質的量為0.5mol，反應中過氧化鈉其氧化劑、還原劑作用，根據電子轉移守恒可知生成氧氣為$\frac{0.5mol}{2}$=0.25mol，標況下生成氧氣體積為0.25mol×22.4L/mol=5.6L，
故答案為：離子鍵、共價鍵；5.6；
（3）O、Na、S三種元素可組成質量比為8：5.75：4的某種化合物，則N（O）：N（Na）：N（S）=$\frac{8}{16}$：$\frac{5.75}{23}$：$\frac{4}{32}$=4：2：1，該化合物為Na₂SO₄，實驗室檢驗該化合物中所含陰離子的操作方法及有關實驗現象是：取少量含該陰離子的溶液，加入足量稀鹽酸酸化，再加入少量BaCl₂溶液，若出現白色沉淀，證明含有硫酸根離子，
故答案為：加入足量稀鹽酸酸化，再加入少量BaCl₂溶液，若出現白色沉淀；
（4）M是一種常見的金屬單質，與氯氣轉化關系如下圖所示：F$\stackrel{M}{→}$P$\stackrel{M}{→}$Q，M為變價金屬，則M為Fe，P為氯化鐵，Q為氯化亞鐵，P→Q反應的離子方程式是：2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺，
故答案為：2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺；
（5）使品紅溶液褪色的E的氧化物為二氧化硫，黃色固體為S，E與F可形成一種相對分子質量是135的共價化合物乙應為S₂Cl₂，與水的反應為2S₂Cl₂+2H₂O=SO₂↑+3S↓+4HCl，
故答案為：2S₂Cl₂+2H₂O=SO₂↑+3S↓+4HCl．

點評 本題考查位置、結構、性質的關系及其應用，元素的推斷是解答本題的關鍵，注意結合物質的性質來解答，（4）為解答的難點，題目難度中等．