Question

A、B、C、D是原子序數依次增大的短周期主族元素，A、C在元素周期表中的相對位置如圖，A元素最外層與次外層上的電子數之差為3，B為地殼中含最最多的金屬元素。

A
	C

 
（1）D原子結構示意圖為_____________。
（2）將C的低價態氧化物甲通入到D單質的水溶液會使之褪色，體現了甲的________性，寫出該反應的離子方程式_____________________。
（3）A的最高價氧化物對應的水化物是乙，現將過量Cu加入到100 mL 8.0 mol/L乙的濃溶液中，充分反應，共收集到6.72L（標準狀況）氣體，則該氣體的成分是_______________，還原劑失電子數為_________________。
（4）將兩份足量的B單質分別加入到等體積等濃度的鹽酸和NaOH溶液中，充分反應生成氣體的體積比為____________________，若將反應后所得的溶液混合，會生成白色沉淀，發生反應的離子方程式為___________________________________________________；B單質表面的氧化膜可用NaOH溶液除去，寫出該反應的化學方程式____________________________________________________________。

Answer 1

（14分）（1）（1） （2）還原（1分） Cl₂＋SO₂＋2H₂O＝4H^＋＋2Cl^－＋SO₄^2－(2分)
（3）NO、NO₂（2分）  0.5N_A或3.01×10²³（2分）
（4）1:3（2分） Al^3＋＋3[Al(OH)₄]^－＝4Al(OH)₃↓（2分）
Al₂O₃＋2NaOH＋3H₂O＝2Na[Al(OH)₄]（2分）

試題分析：根據A和C元素在周期表中的相對位置可知，A是第二周期元素。A元素最外層與次外層上的電子數之差為3，所以A的原子序數＝2＋5＝7，即A是氮元素，則C是硫元素。B為地殼中含最最多的金屬元素，所以B是鋁元素。又因為A、B、C、D是原子序數依次增大的短周期主族元素，所以D是氯元素。
（1）氯元素的原子序數是17位于第三周期第ⅦA族，其原子結構示意圖為。
（2）S的低價態氧化物甲是SO₂，具有還原性，氯氣具有強氧化性，因此SO₂能使氯水褪色，二者發生的是氧化還原反應，反應的離子方程式為Cl₂＋SO₂＋2H₂O＝4H^＋＋2Cl^－＋SO₄^2－。
（3）N的最高價氧化物對應的水化物乙是硝酸，屬于氧化性酸，其濃溶液與銅反應的方程式為Cu＋4HNO₃＝Cu(NO₃)₂＋2H₂O＋2NO₂↑。100 mL 8.0 mol/L乙的濃溶液中硝酸的物質的量＝0.1L×8.0mol/L＝0.8mol，如果全部被還原則生成NO₂的物質的量是0.4mol，其標準狀況下的體積＝0.4mol×22.4L/mol＝8.96L＞6.72L，這說明生成的氣體中還含有NO，這是由于隨著反應的進行，硝酸的濃度逐漸減小，而稀硝酸的還原產物是NO。混合氣的物質的量＝6.72L÷22.4L/mol＝0.3mol，則根據氮原子守恒可知，生成的硝酸銅的物質的量＝（0.8mol－0.3mol）÷2＝0.25mol。因此被氧化的銅單質的物質的量＝0.25mol，所以還原劑失去電子的個數＝0.25×2N_A＝0.5N_A。
（4）鋁與鹽酸和氫氧化鈉溶液反應的化學方程式分別是2Al＋6HCl＝2AlCl₃＋3H₂↑、2Al＋2NaOH＋2H₂O＝2NaAlO₂＋3H₂↑。因此早鹽酸和氫氧化鈉溶液的體積與濃度都相同的條件下與足量鋁反應生成氫氣的體積之比是1:3；氯化鋁與偏鋁酸鈉反應生成氫氧化鋁白色沉淀，反應的離子方程式為Al^3＋＋3[Al(OH)₄]^－＝4Al(OH)₃↓。氧化鋁是兩性氧化物，能溶解在氫氧化鈉溶液中，反應的化學方程式為Al₂O₃＋2NaOH＋3H₂O＝2Na[Al(OH)₄]。₂和氯氣的性質；銅與硝酸反應的計算；鋁及其化合物的性質和轉化