Question

現有原子序數依次增大的A、B、C、D、E、F、G七種短周期主族元素，已知A原子核內無中子，A、B、D三元素的核電荷數之和比G元素的核電荷數少2；D元素原子的最外層電子數比次外層多4；E元素的原子半徑是短周期主族元素中最大；F^2-及G^-兩種陰離子的電子層結構與氬原子相同．
（1）E₂F的水溶液呈

 

性，寫出主要反應的離子方程式：

 

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（2）工業上電解EG的水溶液的離子化學方程式是：

 

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（3）1molFD₂在一定條件下與D₂完全反應生成氣態化合物放出98.3KJ熱量，寫出其熱化學方程式：

 

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（4）下列變化中（如圖）的物質均為上述七種元素間形成的單質或化合物間的變化，某些反應條件及某些物質已略去，請按要求寫一例化學方程式或回答有關問題．
①若X、Y均為氣態氫化物，則X與Y反應的化學方程式是

 

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②若X、Y均為組成元素相同的酸式鹽，則X與Y反應的化學方程式是

 

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③若X、Y均不屬于鹽類，但兩者組成元素相同（均含四種元素），其相對分子質量之差為14，且兩者既能與NaOH溶液反應，又能與鹽酸反應．則X、Y中相對分子質量最小的物質是

 

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Answer 1

分析：原子序數依次增大的A、B、C、D、E、F、G七種短周期主族元素，已知A原子核內無中子，則A為H；D元素原子的最外層電子數比次外層多4，則D為O；F^2-及G^-兩種陰離子的電子層結構與氬原子相同，則F^2-為S^2-，G^-為Cl^-，即F為S，G為Cl；A、B、D三元素的核電荷數之和比G元素的核電荷數少2，則1+8+B=17-2，所以B=6，即B為C；又因為B、C、D原子序數依次增大，所以C為N；同周期中堿金屬元素的原子半徑最大，所以E為Na；
（1）Na₂S是強堿弱酸鹽，水解顯堿性，根據反應物和產物寫出離子方程式；
（2）電解NaCl水溶液生成氯氣、氫氣和氫氧化鈉；
（3）根據熱化學方程式的書寫規則寫，由物質的量之比等于熱量比求出反應熱；
（4）①X、Y均為氣態氫化物，而且二者反應生成Z，所以X、Y為NH₃、HCl；
②X、Y均為組成元素相同的酸式鹽，說明該元素至少有兩種酸式鹽，則為NaHSO₃和NaHSO₄；
③若X、Y均不屬于鹽類，但兩者組成元素相同（均含四種元素），其相對分子質量之差為14，且兩者既能與NaOH溶液反應，又能與鹽酸反應，說明該類物質為氨基酸．

解答：解：原子序數依次增大的A、B、C、D、E、F、G七種短周期主族元素，已知A原子核內無中子，則A為H；D元素原子的最外層電子數比次外層多4，則D為O；F^2-及G^-兩種陰離子的電子層結構與氬原子相同，則F^2-為S^2-，G^-為Cl^-，即F為S，G為Cl；A、B、D三元素的核電荷數之和比G元素的核電荷數少2，則1+8+B=17-2，所以B=6，即B為C；又因為B、C、D原子序數依次增大，所以C為N；同周期中堿金屬元素的原子半徑最大，所以E為Na；
（1）Na₂S是強堿弱酸鹽，水解顯堿性，S^2-與H₂O反應生成HS^-和OH^-，其離子方程式為：S^2-+H₂O=HS^-+OH^-，故答案為：堿；S^2-+H₂O=HS^-+OH^-；
（2）電解NaCl水溶液生成氯氣、氫氣和氫氧化鈉，其電解方程式為：2Cl^-+2H₂O

電解  .

2OH^-+H₂↑+Cl₂↑，故答案為：2Cl^-+2H₂O

電解  .

2OH^-+H₂↑+Cl₂↑；
（3）1molSO₂在一定條件下與O₂完全反應生成氣態化合物SO₃放出98.3KJ熱量，則生成2molSO₃放出196.6KJ熱量，所以其熱化學方程式為：2SO₂（g）+O₂（g）═2SO₃（g）△H=-196.6kJ/mol，故答案為：2SO₂（g）+O₂（g）═2SO₃（g）；△H=-196.6kJ/mol；
（4）①X、Y均為氣態氫化物，而且二者反應生成Z，所以X、Y為NH₃、HCl，其反應的化學方程式是NH₃+HCl=NH₄Cl，故答案為：NH₃+HCl=NH₄Cl；
②X、Y均為組成元素相同的酸式鹽，說明該元素至少有兩種二元酸或多元酸，則為H₂SO₃和H₂SO₄，所以其酸式鹽為NaHSO₃和NaHSO₄，則其反應的化學方程式為：NaHSO₃+NaHSO₄=Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O，故答案為：NaHSO₃+NaHSO₄=Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O；
③若X、Y均不屬于鹽類，但兩者組成元素相同（均含四種元素），其相對分子質量之差為14，且兩者既能與NaOH溶液反應，又能與鹽酸反應，說明該類物質既顯酸性又顯堿性，所以該物質為氨基酸，其中相對分子質量最小的物質是甘氨酸，故答案為：甘氨酸．

點評：本題考查了元素的推斷、元素的性質，方程式的書寫，物質之間的轉化等，明確原子的電子層結構和元素周期律是解本題的關鍵，題目涉及的知識點較多，難度較大．