Question

（2010?崇文區一模）四種短周期元素A、B、C、D的性質或結構信息如下：
信息①原子半徑大小：A＞B＞C＞D
信息②四種元素之間形成的某三種分子的比例模型及部分性質：

請根據上述信息回答下列問題．
（1）B元素在周期表中的位置

第2周期IVA族

，請寫出BC₂分子的電子式

．
（2）A所在周期中，E元素的單質還原性最強，F元素的某些鹽類常用作凈水劑．E單質與甲反應有化合物X生成．請寫出以下兩個反應的離子方程式．
①A元素的單質與物質甲發生的反應

Cl₂+H₂O=H⁺+Cl^-+HClO

．
②F、C兩種元素組成的化合物Y可作為高溫結構陶瓷材料，X與Y兩種化合物在溶液中發生的反應

Al₂O₃+2OH^-═2AlO^-₂+H₂O

．
（3）物質丁的元素組成和甲相同，丁分子具有18電子結構．向盛有一定濃度丁溶液的試管中，逐滴加入用少量稀硫酸酸化的硫酸亞鐵溶液．滴加過程中的現象是：
①淺綠色溶液變成深棕黃色，②有少量氣泡出現（經驗證是氧氣），片刻后反應變得劇烈，并放出較多熱量，繼續滴加溶液，靜置一段時間，③試管底部出現紅褐色沉淀．向濁液中再滴入稀硫酸，沉淀溶解，溶液呈黃色．請用化學方程式或離子方程式及必要的文字解釋①、②、③中加點的字．①

發生反應2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O，淺綠色Fe²⁺被過氧化氫氧化成黃色Fe³⁺

②

過氧化氫分解可產生氧氣，常溫時反應2H₂O₂=2H₂O+O₂↑較慢，因而開始氣泡少；受熱并且被逐漸增多的Fe³⁺催化，使反應速率加快而劇烈

③

溶液中存在平衡Fe³⁺+2H₂O?Fe（OH）₃+3H⁺，反應①使c（H⁺）降低且反應②放熱，平衡正向移動，當水解出的Fe（OH）₃較多時就聚集為沉淀

．

Answer 1

分析：四種短周期元素A、B、C、D，由信息②可知，甲為水、乙為甲烷、丙為次氯酸，再根據信息①原子半徑大小：A＞B＞C＞D可得，A為Cl元素、B為碳元素、C為氧元素、D為氫元素．
（1）碳元素原子有2個電子層，最外層電子數為4，處于第2周期IVA族；CO₂分子中碳原子與氧原子之間形成2對共用電子對；
（2）Cl元素所在周期中，E元素的單質還原性最強，則E為Na元素；F元素的某些鹽類常用作凈水劑，則F為Al元素；Na單質與水反應有化合物X生成，則X為NaOH，
①氯氣與水反應生成HCl與HClO；
②Al、O兩種元素組成的化合物Y為Al₂O₃，Al₂O₃與NaOH反應生成偏鋁酸鈉與水；
（3）物質丁的元素組成和水相同，丁分子具有18電子結構，則丁為H₂O₂，
①H₂O₂有強氧化性，Fe²⁺被過氧化氫氧化成Fe³⁺；
②過氧化氫分解可產生氧氣，常溫時反應2H₂O₂=2H₂O+O₂↑較慢，因而開始氣泡少；受熱并且被逐漸增多的Fe³⁺催化，反應加快；
③存在平衡Fe³⁺+2H₂O?Fe（OH）₃+3H⁺，反應①使c（H⁺）降低且反應②放熱，平衡正向移動，當水解出的Fe（OH）₃較多時就聚集為沉淀．

解答：解：四種短周期元素A、B、C、D，由信息②可知，甲為水、乙為甲烷、丙為次氯酸，再根據信息①原子半徑大小：A＞B＞C＞D可得，A為Cl元素、B為碳元素、C為氧元素、D為氫元素．
（1）碳元素原子有2個電子層，最外層電子數為4，故處于第2周期IVA族，CO₂分子中碳原子與氧原子之間形成2對共用電子對，電子式為，
故答案為：第2周期IVA族；；
（2）Cl元素所在周期中，E元素的單質還原性最強，則E為Na元素；F元素的某些鹽類常用作凈水劑，則F為Al元素；Na單質與水反應有化合物X生成，則X為NaOH，
①氯氣與水反應生成HCl與HClO，反應離子方程式為：Cl₂+H₂O=H⁺+Cl^-+HClO，
故答案為：Cl₂+H₂O=H⁺+Cl^-+HClO；
②Al、O兩種元素組成的化合物Y為Al₂O₃，Al₂O₃與NaOH反應生成偏鋁酸鈉與水，反應離子方程式為：Al₂O₃+2OH^-═2AlO^-₂+H₂O，
故答案為：Al₂O₃+2OH^-═2AlO^-₂+H₂O；
（3）物質丁的元素組成和水相同，丁分子具有18電子結構，則丁為H₂O₂，
①H₂O₂有強氧化性，發生反應2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O，淺綠色Fe²⁺被過氧化氫氧化成黃色Fe³⁺，
故答案為：發生反應2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O，淺綠色Fe²⁺被過氧化氫氧化成黃色Fe³⁺；
②過氧化氫分解可產生氧氣，常溫時反應2H₂O₂=2H₂O+O₂↑較慢，因而開始氣泡少；受熱并且被逐漸增多的Fe³⁺催化，使反應速率加快而劇烈，
故答案為：過氧化氫分解可產生氧氣，常溫時反應2H₂O₂=2H₂O+O₂↑較慢，因而開始氣泡少；受熱并且被逐漸增多的Fe³⁺催化，使反應速率加快而劇烈；
③溶液中存在平衡Fe³⁺+2H₂O?Fe（OH）₃+3H⁺，反應①使c（H⁺）降低且反應②放熱，平衡正向移動，當水解出的Fe（OH）₃較多時就聚集為沉淀，
故答案為：溶液中存在平衡Fe³⁺+2H₂O?Fe（OH）₃+3H⁺，反應①使c（H⁺）降低且反應②放熱，平衡正向移動，當水解出的Fe（OH）₃較多時就聚集為沉淀．

點評：本題考查結構性質位置關系、處于化學用語、元素化合物性質與物質推斷、影響反應速率的影響與平衡移動，難度中等，推斷元素是解題的關鍵，（3）解釋是易錯點，注意根據平衡移動分析．