Question

短周期元素的單質(zhì)C、D、J在通常狀況下均為氣態(tài)，且常見雙原子單質(zhì)分子，J分子共價(jià)鍵最多；H分子中含10個(gè)電子；物質(zhì)M由同一短周期的X、Y兩種元素組成，X原子最外層電子數(shù)是最內(nèi)層電子數(shù)的1/2，Y元素最高正價(jià)與它的負(fù)價(jià)代數(shù)和為6．M與其它物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖（部分產(chǎn)物及反應(yīng)條件已略去）則：
（1）X的離子結(jié)構(gòu)示意圖為______；J的電子式是______．
（2）若A是與X、Y同周期的一種常見金屬單質(zhì)，則A與B溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式是______．
（3）若A是一種常見酸性氧化物，且可用于制造玻璃，則E與F反應(yīng)的離子方程式是______．
（4）將一定量F和H的水溶液混合使其溶液顯堿性，則此溶液中離子濃度由大到小的順序是______．
（5）汽油是一種可燃性液體，汽油-空氣燃料電池是一種堿性燃料電池，電解質(zhì)溶液是20%～30%的KOH溶液，該電池放電時(shí)的正極反應(yīng)式為______．

Answer 1

解：X、Y是短周期元素，X原子的最外層電子數(shù)是最內(nèi)層電子數(shù)的一半，該元素可能是Li或Na元素，Y元素最高正價(jià)與它的負(fù)價(jià)代數(shù)和為6，最高正價(jià)與最低負(fù)價(jià)的絕對(duì)值是8，O元素沒有正價(jià)，則Y是Cl元素，X和Y是同一周期元素，X是Na元素，Y是Cl元素，則M是NaCl；電解氯化鈉溶液生成氫氧化鈉、氯氣和氫氣，短周期元素的單質(zhì)C、D、J在通常狀況下均為氣態(tài)，且常見雙原子單質(zhì)分子，所以C和D一種是氯氣一種是氫氣，J分子共價(jià)鍵最多，則J是氮?dú)�，C和氮?dú)馍�成的H分子中含10個(gè)電子，所以C是氫氣，H是氨氣，F(xiàn)是氯化氫；
（1）鈉原子失去1個(gè)電子變成鈉離子，鈉離子結(jié)構(gòu)示意圖為，氮?dú)夥肿拥碾娮邮綖?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic5/upload/201311/52856f1b33140.png" style="vertical-align:middle" />，故答案為：；；
（2）若A是X、Y同周期的一種常見金屬，則A是金屬Al，Al能和氫氧化鈉溶液反應(yīng)，所以B是氫氧化鈉，氫氧化鈉、鋁和水反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和氫氣，反應(yīng)方程式為2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑（或2Al+2NaOH+6H₂O=2Na[Al（OH）₄]+3H₂↑），
故答案為：2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑（或2Al+2NaOH+6H₂O=2Na[Al（OH）₄]+3H₂↑）；
（3）制造光導(dǎo)纖維的主要原料是二氧化硅，所以A是二氧化硅，二氧化硅能和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成硅酸鈉和水，硅酸鈉和鹽酸反應(yīng)生成硅酸和氯化鈉，離子方程式為SiO₃^2-+2H⁺=H₂SiO₃↓，故答案為：SiO₃^2-+2H⁺=H₂SiO₃↓；
（4）將一定量氯化氫和氨氣的水溶液混合使其溶液顯堿性，溶液中c（OH^-）＞c（H⁺），根據(jù)溶液中電荷守恒知，c（NH₄⁺ ）＞CcCl^-），此溶液中以鹽的電離為主，c（Cl^-）＞c（OH^-），所以溶液中離子濃度大小順序?yàn)椋篶（NH₄⁺ ）＞c（Cl^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）；
故答案為：c（NH₄⁺ ）＞c（Cl^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）；
（5）燃料電池中正極上氧化劑得電子發(fā)生還原反應(yīng)，所以正極上氧氣得電子和水反應(yīng)生成氫氧根離子，電極反應(yīng)式為O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，故答案為：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-．
分析：X、Y是短周期元素，X原子的最外層電子數(shù)是最內(nèi)層電子數(shù)的一半，該元素可能是Li或Na元素，Y元素最高正價(jià)與它的負(fù)價(jià)代數(shù)和為6，最高正價(jià)與最低負(fù)價(jià)的絕對(duì)值是8，O元素沒有正價(jià)，則Y是Cl元素，X和Y是同一周期元素，X是Na元素，Y是Cl元素，則M是NaCl；電解氯化鈉溶液生成氫氧化鈉、氯氣和氫氣，短周期元素的單質(zhì)C、D、J在通常狀況下均為氣態(tài)，且常見雙原子單質(zhì)分子，所以C和D一種是氯氣一種是氫氣，J分子共價(jià)鍵最多，則J是氮?dú)猓珻和氮?dú)馍�成的H分子中含10個(gè)電子，所以C是氫氣，H是氨氣，F(xiàn)是氯化氫；
（1）鈉原子失去1個(gè)電子變成鈉離子，氮?dú)夥肿拥碾娮邮綖?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic5/upload/201311/52856f1b43d2e.png" style="vertical-align:middle" />；
（2）若A是X、Y同周期的一種常見金屬，則A是金屬Al，Al能和氫氧化鈉溶液反應(yīng)，所以B是氫氧化鈉，氫氧化鈉、鋁和水反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和氫氣；
（3）制造光導(dǎo)纖維的主要原料是二氧化硅，所以A是二氧化硅，二氧化硅能和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成硅酸鈉和水，硅酸鈉和鹽酸反應(yīng)生成硅酸和氯化鈉；
（4）根據(jù)溶液中電荷守恒確定溶液中離子濃度大小順序；
（5）燃料電池中正極上氧化劑得電子發(fā)生還原反應(yīng)．
點(diǎn)評(píng)：本題考查元素化合物的特性和反應(yīng)，用框圖設(shè)問可以考查學(xué)生正向思維、逆向思維、發(fā)散和收斂思維，能根據(jù)題眼正確判斷化合物是解本題的關(guān)鍵，注意燃料電池中電極反應(yīng)式與電解質(zhì)溶液的酸堿性有關(guān)，為易錯(cuò)點(diǎn)．