Question

甲、乙、丙、丁、戊、己為原子序數依次增大的短周期主族元素。甲、丙處于同一主族，丙、丁、戊處于同一周期，乙元素最高化合價與最低價的代數和為0；丙、丁、戊的最高價氧化物的水化物之間都能發生反應。用化學用語回答下列問題：
（1）甲的陰離子的結構示意圖為         ；用電子式表示乙與戊形成化合物的過程                  。
（2）丙、丁、戊的離子半徑由大到小的順序為         ；乙、戊、己的氫化物的還原性最弱的是          。
（3）寫出由甲乙兩元素形成的化合物中，既含有極性鍵又含有非極性鍵，且相對分子質量最小的物質的結構式                 ；該物質與空氣在酸性條件下可構成燃料電池，該電池放電時，負極的反應式為                             。
（4）丙、丁的最高價氧化物的水化物之間發生反應的離子方程式為                。由甲、丙、戊、己中部分元素形成的兩種化合物的水溶液之間可以發生反應，該化學方程式為：                。
（5）按下圖電解丙和己形成化合物的飽和溶液，該裝置可用于家庭用水的消毒。寫出該電解池中發生反應的總反應方程式：                               。

Answer 1

（1）   （1分）  （2分）
（2）S^2-＞Na⁺＞Al³⁺ （2分）  HCl（2分）
（3）H-C≡C-H （1分）   C₂H₂ + 4H₂O ? 10e^－＝ 2CO₂+10H⁺（2分）
（4）Al(OH)₃＋OH^－ ＝AlO₂^－ ＋2H₂O （2分）；  NaHS+HCl＝ NaCl+H₂S 或 Na₂S + H ₂S ＝2 NaHS（2分）
（5）NaCl＋H₂ONaClO＋H₂↑  （2分） 

試題分析：根據丙、丁、戊處于同一周期，且丙、丁、戊的最高價氧化物的水化物之間都能發生反應，可知丁為Al，該三種元素處于第三周期，氫氧化鋁能夠與強堿和強酸反應，結合題意，原子序數依次增大的短周期主族元素，推出丙為Na，戊為S，己為Cl；根據乙元素最高化合價與最低價的代數和為0，乙為C元素，甲、丙處于同一主族，甲為H元素。（1）氫的陰離子最外層有2個電子，碳和硫之間以共價鍵形成CS₂；（2）根據電子層數越多半徑越大，電子層排布相同的離子，離子半徑大小與核電荷數大小成反比，即S^2-＞Na⁺＞Al³⁺ ，氫化物的還原性與非金屬性成反比例，非金屬性越強，其氫化物的還原性越弱，其還原性順序：H₂S＞CH₄＞HCl；（3）甲、乙兩元素形成的化合物屬于烴類，含有極性鍵又含有非極性鍵，且相對分子質量最小的物質，含2個碳，含H個數最少，綜合判斷為乙炔，結構簡式為：H-C≡C-H ，乙炔燃料電池，負極是乙炔失去電子發生氧化反應，酸性條件下電極反應式為： C₂H₂ + 4H₂O ? 10e^－＝ 2CO₂+10H⁺；（4）氫氧化鈉與氫氧化鋁反應離子方程式為Al(OH)₃＋OH^－ ＝AlO₂^－ ＋2H₂O ，H、Na、S、Cl形成的化合物，應該是硫化物（H₂S、NaHS或Na₂S）和氯化物（HCl和NaCl），其中能發生反應的是NaHS+HCl＝ NaCl+H₂S或Na₂S + H ₂S ＝2 NaHS；（5）電解飽和氯化鈉溶液，陽極在裝置的下部，陽極反應生成的氯氣往上溢出的過程中與陰極附近的氫氧化鈉反應生成次氯酸鈉，起到消毒作用，總電解反應為NaCl＋H₂ONaClO＋H₂↑。