Question

下表中列出六種短周期元素A、B、C、D、E、F的信息，請推斷后同答：

元素	有關信息
A	所在主族序數(shù)與所在周期序數(shù)之差為4
B	原子半徑為0.102nm，其兩種常見氧化物的相對分子質量比為4：5
C	元素主要化合價為-2，原子半徑為0.074nm
D	最高價氧化物對應水化物溶于水能按1：1電離出電子數(shù)相等的陰、陽離子
E	原子半徑為0.075nm，最高價氧化物對應的水化物與其氫化物反應生成鹽X
F	原子的最外層電子數(shù)等于2n-3（n為電子層數(shù)），化學反應中易失去最外層電子形成Fn+

（1）寫出D元素最高價氧化物對應的水化物的電子式：

 

（2）鹽X中包含的化學鍵類型為：

 

（3）設計實驗驗證A、B非金屬性的強弱：

 

（4）工業(yè)制取D單質的反應方程式為：

 

（5）已知E元素的某種氫化物Y與C₂的摩爾質量相同．Y與C₂組成的燃料電池是一種堿性燃料電池，產物無污染．請寫山該燃料電池負極反應式：

 

（6）F可用于焊接鋼軌，有關的化學反應方程式：

 

引發(fā)該反應的操作是

 

．

Answer 1

分析：B原子半徑為0.102nm，其兩種常見氧化物的相對分子質量比為4：5，說明B有兩種氧化物，為變價元素，B為S元素；
A所在主族序數(shù)與所在周期序數(shù)之差為4，滿足該條件元素為O或Cl，由于C為O元素，則A為Cl元素；
C元素主要化合價為-2，原子半徑為0.074nm，C為第VIA族元素，其原子序數(shù)小于S，所以C為O元素；
D的最高價氧化物的水化物是酸或堿，D最高價氧化物對應水化物溶于水能按1：1電離出電子數(shù)相等的陰、陽離子，則D是Na元素；
E原子半徑為0.075n m，最高價氧化物的水化物與其氫化物組成一種鹽X，則E為N元素，X為NH₄NO₃；
F原子的最外層電子數(shù)等于2n-3（n為電子層數(shù)），化學反應中易失去最外層電子形成Fⁿ⁺，F(xiàn)可用于焊接鋼軌，即F能發(fā)生鋁熱反應，且F屬于短周期元素，所以F是Al元素．

解答：解：B原子半徑為0.102nm，其兩種常見氧化物的相對分子質量比為4：5，說明B有兩種氧化物，為變價元素，B為S元素；
A所在主族序數(shù)與所在周期序數(shù)之差為4，滿足該條件元素為O或Cl，由于C為O元素，則A為Cl元素；
C元素主要化合價為-2，原子半徑為0.074nm，C為第VIA族元素，其原子序數(shù)小于S，所以C為O元素；
D的最高價氧化物的水化物是酸或堿，D最高價氧化物對應水化物溶于水能按1：1電離出電子數(shù)相等的陰、陽離子，則D是Na元素；
E原子半徑為0.075n m，最高價氧化物的水化物與其氫化物組成一種鹽X，則E為N元素，X為NH₄NO₃；
F原子的最外層電子數(shù)等于2n-3（n為電子層數(shù)），化學反應中易失去最外層電子形成Fⁿ⁺，F(xiàn)可用于焊接鋼軌，即F能發(fā)生鋁熱反應，且F屬于短周期元素，所以F是Al元素，
（1）D是Na元素，D元素最高價氧化物對應的水化物是氫氧化鈉，氫氧化鈉的電子式為，故答案為：；
（2）X為硝酸銨，硝酸銨中含有離子鍵、共價鍵，故答案為：離子鍵和共價鍵；
（3）A是Cl元素，B是S元素，氯氣和硫化鈉溶液反應生成硫和氯化鈉，該反應中，氯氣是氧化劑，硫是氧化產物，該反應能證明氯元素的非金屬性大于硫，
故答案為：向硫化鈉溶液中加入氯水，若有淡黃色沉淀，則證明氯元素的非金屬性強于硫；
（4）D是鈉，工業(yè)上用電解熔融氯化鈉的方法冶煉鈉，反應方程式為2NaCl（熔融）

電解  .

2Na+Cl₂↑，
故答案為：2NaCl（熔融）

電解  .

2Na+Cl₂↑；
（5）N元素的某種氫化物Y與O₂的摩爾質量相同，則Y為N₂H₄，Y與O₂組成的燃料電池是一種堿性燃料電池，產物無污染，則N₂H₄和氧氣反應生成氮氣和水，負極上N₂H₄失電子發(fā)生氧化反應，電極反應式為：N₂H₄+4OH^--4e^-=N₂+4H₂O，故答案為：：N₂H₄+4OH^--4e^-=N₂+4H₂O；
（6）F是鋁，F(xiàn)可用于焊接鋼軌，鋁和氧化鐵在高溫下發(fā)生鋁熱反應生成鐵和氧化鋁，反應方程式為2Al+Fe₂O₃

高溫  .

2Fe+Al₂O₃，引發(fā)該反應的操作是：混合物上面加少量氯酸鉀固體，插入鎂條，點燃鎂條，
故答案為：2Al+Fe₂O₃

高溫  .

2Fe+Al₂O₃；混合物上面加少量氯酸鉀固體，插入鎂條，點燃鎂條．

點評：本題考查了元素位置、結構和性質的相互關系及應用，涉及鋁熱反應、原電池原理、金屬的冶煉等知識點，正確推斷元素是解本題關鍵，注意氯元素和硫元素非金屬性強弱的判斷方法，難度中等．