Question

（12分）A、B、C、D、E、F是六種短周期主族元素，它們的原子序數依次增大，其中C、F分別是同一主族元素，A、F兩種元素的原子核中質子數之和比C、D兩種元素原子核中質子數之和少2，F元素的最外層電子數是次外層電子數的0.75倍。又知B元素的最外層電子數是內層電子數的2倍，E元素的最外層電子數等于其電子層數。請回答：根據元素的結構和有關性質可知，A、B、C、D、E、F分別是H、C、O、Na、Al、S。
（1）F元素在周期表中的位置為            ，B的最高價氧化物電子式為        ，E元素的價層電子排布式為        。
（2）用B元素的單質與E元素的單質可以制成電極浸入由A、C、D三種元素組成化合物的溶液中構成電池，則電池負極反應式為                             。
（3）科學研究證明：化學反應熱只與始終態有關，與過程無關。單質B的燃燒熱為a kJ/mol。由B、C二種元素組成的化合物BC 14g完全燃燒放出熱量b kJ，寫出單質B和單質C反應生成BC的熱化學方程式                                                    ；
（4）1 mol由E、F二種元素組成的化合物跟由A、C、D三種元素組成的化合物反應生成兩種鹽和水，完全反應后消耗后者的物質的量為          。

Answer 1

（1）第三周期第ⅥA族       3s²3p¹  
（2）2A+8OH^--6e^-=2AlO₂^-+4H₂O
（3）C(s)+1/2O₂(g)=CO(g)   H=-(a-2b)kJ/mol     （4）8mol

根據元素的結構和有關性質可知，A、B、C、D、E、F分別是H、C、O、Na、Al、S。
（1）S位于第三周期第ⅥA族；CO₂中含有極性鍵，電子式為；根據構造原理可知，Al元素的價層電子排布式為 3s²3p¹。
（2）鋁能和氫氧化鈉溶液反應，所以負極是鋁，方程式為2A+8OH^--6e^-=2AlO₂^-+4H₂O。
（3）碳的燃燒熱為a kJ/mol，則①C(s)+O₂(g)=CO₂(g)    H=－akJ/mol；14gCO完全燃燒放出熱量b kJ，所以有②CO(g)+1/2O₂(g)=CO₂(g)    H=－2bkJ/mol。則根據蓋斯定律可知①－②即得到C(s)+1/2O₂(g)=CO(g)   H=－(a－2b)kJ/mol。
（4）Al₂S₃和氫氧化鈉反應的反應式為Al₂S₃＋8NaOH=2NaAlO₂＋3Na₂S＋4H₂O，所以消耗氫氧化鈉是8mol。