Question

周期表中短周期6種元素A、B、C、D、E、F，原子序數依次增大。A的原子半徑最小，A和D、C和F分別同主族，F的單質是黃色固體，B所形成的化合物種類最多，E的最外層電子數等于其電子層數。
（1）寫出工業制備E單質的化學方程式____________________。
（2）寫出一種由其中兩種元素組成的既含極性鍵又含非極性鍵的18電子微粒________（寫化學式）。
（3）由A、C元素組成的化合物甲與由D、C元素組成的化合物乙反應可制備O₂，請寫出乙的電子式__________。
（4）3mol DABC和2mol DC混合，在密閉容器中加熱使之充分反應，然后趁熱排出氣體物質，容器內殘留物的成分及物質的量分別是____________________。

Answer 1

（1）2Al₂O₃4Al+3O₂↑（2）H₂O₂或C₂H₆
（3）（4）3molNa₂CO₃      1molNaOH

解析試題分析：A的原子半徑最小，則A一定是氫元素；F的單質是黃色固體，所以F單質是硫磺。C和F同主族，所以C是氧元素。B所形成的化合物種類最多，化合物最多的是碳元素，則B是碳。E的最外層電子數等于其電子層數，E的原子序數大于碳元素而S元素，所以E是第三周期的Mg元素。A和D同主族，D的原子序數大于碳元素，而小于Mg元素，所以D是鈉。
（1）鎂是活潑的金屬，通過電解法冶煉，所以工業制備鎂單質的化學方程式2Al₂O₃4Al+3O₂↑。
（2）由其中兩種元素組成的既含極性鍵又含非極性鍵的18電子微粒是H₂O₂或C₂H₆。
（3）由A、C元素組成的化合物甲與由D、C元素組成的化合物乙反應可制備氧氣，則甲是水，乙是過氧化鈉，因此過氧化鈉的電子式是。
（4）DABC₃和D₂C₂分別是碳酸氫鈉和過氧化鈉，碳酸氫鈉加熱易分解生成水、CO₂和碳酸鈉，反應的化學方程式是2NaHCO₃Na₂CO₃＋CO₂↑＋H₂O，3mol碳酸氫鈉分解生成1.5mol碳酸氫鈉、1.5molCO₂和1.5mol水。由于水和過氧化鈉反應生成氫氧化鈉，而氫氧化鈉又能和吸收CO₂，所以當水蒸氣和CO₂共同存在時，過氧化鈉首先和CO₂反應，然后再和水蒸氣反應。根據方程式2CO₂＋2Na₂O₂=2Na₂CO₃|＋O₂、2H₂O＋2Na₂O₂=4NaOH＋O₂可知，1.5molCO₂消耗1.5mol過氧化鈉，生成1.5mol碳酸鈉。剩余的0.5mol過氧化鈉和水蒸氣反應生成1mol氫氧化鈉，因此容器內殘留物的成分及物質的量分別是3mol碳酸鈉和1mol氫氧化鈉。
考點：考查元素周期表的結構和元素周期律的應用；金屬的冶煉；18電子微粒判斷；電子式書寫以及碳酸氫鈉和過氧化鈉混合加熱的有關計算
點評：該題是中等難度的試題，試題綜合性強，對學生的要求高，有利于調動學生的學習興趣，激發學生的學習積極性。準確判斷出元素是答題的關鍵，難點是碳酸氫鈉和過氧化鈉混合加熱的計算，注意明確CO₂和水蒸氣與過氧化鈉反應的先后順序。