Question

13．现有A、B、C、D、E、F、G、H八种短周期主族元素，原子序数依次增大．已知A与E、D与G分别同主族；E、F、G、H同周期；A分别与C、D可形成含有10个电子的共价化合物M、N；B的最外层电子数是其电子层数的2倍；D是地壳中含量最多的元素；F位于B的前一主族．请回答下列问题：
（1）元素B在周期表中的位置第2周期ⅣA族，M的空间构型是三角锥形．
（2）A、D、E三种元素组成一种常见化合物，该化合物的电子式为，
工业上利用某一个反应可同时生产该化合物和H的单质，写出该反应的化学方程式：2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2NaOH+H₂↑+Cl₂↑．
（3）E、F元素的最高价氧化物对应的水化物之间反应的离子方程式Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O．
（4）M、N均能结合H⁺，其中结合H⁺能力较强的是NH₃（填化学式），用离子方程式证明NH₃+H₃O⁺═NH₄⁺+H₂O．
（5）E分别与D、G形成摩尔质量相等的化合物X、Y，其中Y的水溶液显碱性的原因是S^2-+H₂O?HS^-+OH^-（用离子方程式表示）．常温下7.8g X与水反应放出Q kJ热量（Q＞0），写出该反应的热化学方程式2Na₂O₂（s）+2H₂O（1）═4NaOH（aq）+O₂（g）△H=-20Q kJ/mol．

Answer 1

分析 A、B、C、D、E、F、G、H八种短周期主族元素，原子序数依次增大，D是地壳中含量最多的元素，所以D是氧元素；D与G同主族，所以G是硫元素；A分别与C、D可形成含有10个电子的共价化合物M、N，所以A为氢元素，C为氮元素，M为NH₃，N为H₂O；A与E主族，E、F、G、H同周期，所以E为钠元素，H为氯元素；B的最外层电子数是其电子层数的2倍，所以B为碳元素；F位于B的前一主族，结合原子序数可知F为铝元素．

解答 解：A、B、C、D、E、F、G、H八种短周期主族元素，原子序数依次增大，D是地壳中含量最多的元素，所以D是氧元素；D与G同主族，所以G是硫元素；A分别与C、D可形成含有10个电子的共价化合物M、N，所以A为氢元素，C为氮元素，M为NH₃，N为H₂O；A与E主族，E、F、G、H同周期，所以E为钠元素，H为氯元素；B的最外层电子数是其电子层数的2倍，所以B为碳元素；F位于B的前一主族，结合原子序数可知F为铝元素．
（1）B为碳元素，处于周期表中第2周期ⅣA族，M为NH₃，为三角锥形结构，
故答案为：第2周期ⅣA族；三角锥形；
（2）A、D、E三种元素组成一种常见化合物为NaOH，该化合物的电子式为，工业上电解饱和食盐水生成氢氧化钠与氯气，该反应的化学方程式：2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2NaOH+H₂↑+Cl₂↑，
故答案为：；2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2NaOH+H₂↑+Cl₂↑；
（3）E、F元素的最高价氧化物对应的水化物分别为氢氧化钠、氢氧化铝，二者反应生成偏铝酸钠与水，反应离子方程式为：Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O，
故答案为：Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O；
（4）发生反应：NH₃+H₃O⁺═NH₄⁺+H₂O，说明NH₃结合H⁺能力比H₂O强，
故答案为：NH₃；NH₃+H₃O⁺═NH₄⁺+H₂O；
（5）E分别与D、G形成摩尔质量相等的化合物X、Y，则X、Y分别为Na₂O₂和Na₂S，其中Na₂S的水溶液由于硫离子水解而使溶液显碱性，其离子方程式为S^2-+H₂O?HS^-+OH^-；
常温下7.8g Na₂O₂（即为0.1mol），与水反应放出Q kJ热量（Q＞0），则2molNa₂O₂与水反应放出20Q kJ的热，所以该反应的热化学方程式为：2Na₂O₂（s）+2H₂O（1）═4NaOH（aq）+O₂（g）△H=-20Q kJ/mol，
故答案为：S^2-+H₂O?HS^-+OH^-；2Na₂O₂（s）+2H₂O（1）═4NaOH（aq）+O₂（g）△H=-20Q kJ/mol．

点评 本题考查元素化合物推断、元素化合物组成与性质、常用化学用语等，是对基础知识的综合运用，难度中等．