Question

17．有A、B、C、D、E、F六种短周期元素，其元素特征信息如下：
A的单质是密度最小的物质；B的单质能与冷水剧烈反应，所得强碱性溶液中含有两种电子数相同的阴、阳离子；C的原子最外层电子数是其内层电子数的三倍；D与B同周期，该周期中D的简单离子半径最小；B、C、E组成的36电子的化合物Y是家用消毒剂的主要成分；F元素最高正价与最低负价的代数和为4．
（1）写出两种均含A、B、C、F四种元素的化合物在溶液中相互反应的离子方程式H⁺+HSO₃^-=SO₂↑+H₂O．
（2）D、E、F的简单离子半径由大到小的顺序是（直接用化学式表示）S^2-＞Cl^-＞Al³⁺．
（3）向Fe和D单质组成的混合物中，加入足量F的最高价氧化物对应水化物的稀溶液，固体全部溶解．向所得的溶液中加入过量的氢氧化钠溶液，将产生的沉淀过滤出来，经洗涤、干燥、灼烧后得到一种固体，经称量发现该固体的质量和原混合物的质量恰好相等．则原混合物中D单质的质量分数为30%．
（4）一定量的石灰乳中通入一定量的E单质，两者恰好完全反应，生成物中有三种含E元素的离子，其中两种离子的物质的量（n）与反应时间（t）的曲线如图所示．t₂时反应的化学方程式为10Cl₂+10Ca（OH）₂=7CaCl₂+2Ca（ClO）₂+Ca（ClO₃）₂+10H₂O．
（5）A、B形成的化合物BA在有机合成中用途很广泛．它可以夺取很多化合物中的质子而生成相应的钠的化合物．写出它与乙醇反应的化学方程式NaH+CH₃CH₂OH→CH₃CH₂ONa+H₂↑．

Answer 1

分析 短周期元素中，A的单质是密度最小的物质，则A为H元素；B的单质能与冷水剧烈反应，所得强碱性溶液中含有两种电子数相同的阴、阳离子，则B为Na；C的原子最外层电子数是其内层电子数的三倍，原子只能有2个电子层，最外层电子数为6，故C为O元素；D与B（Na）同周期，该周期中D的简单离子半径最小，则D为Al；B、C、E组成的36电子的化合物Y是家用消毒剂的主要成分，则E为Cl，Y为NaClO；F元素最高正价与最低负价的代数和为4，则F为S元素，据此解答．

解答 解：短周期元素中，A的单质是密度最小的物质，则A为H元素；B的单质能与冷水剧烈反应，所得强碱性溶液中含有两种电子数相同的阴、阳离子，则B为Na；C的原子最外层电子数是其内层电子数的三倍，原子只能有2个电子层，最外层电子数为6，故C为O元素；D与B（Na）同周期，该周期中D的简单离子半径最小，则D为Al；B、C、E组成的36电子的化合物Y是家用消毒剂的主要成分，则E为Cl，Y为NaClO；F元素最高正价与最低负价的代数和为4，则F为S元素．
（1）两种均含H、Na、O、S四种元素的化合物为NaHSO₄、NaHSO₃，在溶液中相互反应的离子方程式为：H⁺+HSO₃^-=SO₂↑+H₂O，
故答案为：H⁺+HSO₃^-=SO₂↑+H₂O；
（2）电子层结构相同的离子，核电荷数越大离子半径越小，离子电子层越多，离子半径越大，故离子半径：S^2-＞Cl^-＞Al³⁺，
故答案为：S^2-＞Cl^-＞Al³⁺；
（3）向Fe和Al单质组成的混合物中，加入足量稀硫酸，固体全部溶解．向所得的溶液中加入过量的氢氧化钠溶液，将产生的沉淀过滤出来，经洗涤、干燥、灼烧后得到一种固体为氧化铁，经称量发现氧化铁的质量和原混合物的质量恰好相等，所以铝的质量相当于氧元素的质量，则原混合物中Al单质的质量分数等于氧化铁中O元素的质量分数=$\frac{16×3}{56×2+16×3}$×100%=30%，
故答案为：30%；
（4）根据图象知，次氯酸根离子的物质的量为0.2mol，氯酸根离子的物质的量为0.1mol，所以次氯酸根离子的物质的量与氯酸根离子的物质的量之比为2：1，根据得失电子守恒知，氯气和氢氧化钙的反应方程式为：10Cl₂+10Ca（OH）₂=7CaCl₂+2Ca（ClO）₂+Ca（ClO₃）₂+10H₂O；
故答案为：10Cl₂+10Ca（OH）₂=7CaCl₂+2Ca（ClO）₂+Ca（ClO₃）₂+10H₂O；
（5）H、Na形成的化合物NaHBA在有机合成中用途很广泛，它可以夺取很多化合物中的质子而生成相应的钠的化合物，它与乙醇反应的化学方程式为：NaH+CH₃CH₂OH→CH₃CH₂ONa+H₂↑，
故答案为：NaH+CH₃CH₂OH→CH₃CH₂ONa+H₂↑．

点评 本题考查结构性质位置关系应用，正确推断元素是解题关键，（3）中关键是理解氧化铁中的氧元素质量相当于铝元素的质量，侧重考查学生对知识的迁移运用能力考查，难度中等．