Question

现有A、B、C、D、E、F六种短周期元素，其中B，C、D、E四种元素在化学反应中均能形成简单的阴、阳离子，且B、C、D离子具有相同的电子层结构。已知：

①A是形成物质种类最多的元素，F和A同主族；

②C的氢化物分子G是具有10电子的微粒，且可以发生下图转化：

  

③E和D是同主族元素；

④B和D可形成个数比为1：1和2：1的离子化合物X和Y。

请回答下列问题：

(1)B与D形成离子化合物Y具有漂白性，写出Y的电子式______，该化合物和元素A的最高价氧化物O反应的化学方程式为：__________；一定量的Y与O反应后得到的固体物质，能恰好与含400 mL 2 mol/L的稀盐酸反应，并收集到0.25 mol气体，则该固体物质的组成为________（用物质的量表示）。

(2)G气体的检验方法为_________；13.44 L气体G(标准状况下测定）按照上图转化方式可以获得M物质的量分别为__________mol。

(3)某化学兴趣小组欲采用右图装置证明A、C、F三种元素性质的递变性，其中甲装置中锥形瓶内所加试剂为石灰石：

①甲装置中发生反应的离子方程式为________________；

②乙装置中应添加的试剂为______________；

③丙装置中可能发生的实验现象为___________________________。

Answer

2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 0.1mol碳酸钠和0.3mol过氧化钠 用湿润的红色石蕊试纸靠近气体，若试纸变蓝说明有氨气存在（或用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近气体，若产生白烟则说明有氨气存在） 0.4 CaCO3+2H+= Ca2++ H2O+CO2↑ 饱和NaHCO3溶液 产生白色胶状沉淀

【解析】考查元素的推断以及非金属性强弱的比较，①A是形成物质种类最多的元素，即A为C，F和A同主族，则F为Si；④B和D形成个数比为1：1和2：1的离子化合物，即为Na2O2和Na2O，因此B为Na，D为O，②因为B、C、D所形成的离子具有相同电子层结构，即B为Na，其离子符号为Na＋，C的氢化物分子G是具有10电子微粒，也能发生题目中所给转化关系，即C为N，③E和D同主族元素，则E为S，（1）形成的化合物具有漂白性，即为Na2O2，其电子式为 ；Na2O2与CO2的反应，其反应方程式为2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2；Na2O2与CO2反应得到固体物质可能是Na2CO3，也可能是Na2CO3.Na2O2，假设全部是Na2CO3，发生Na2CO3＋2HCl=2NaCl＋CO2↑＋2H2O，求出消耗的HCl物质的量为0.25×2mol=0.5mol<400×10－3×2mol=0.8mol，不符合两者恰好完全反应，因此固体应是Na2CO3.Na2O2，设Na2O2的物质的量xmol，Na2CO3的物质的量为ymol，根据元素守恒则有，2x＋2y=400×10－3×2，根据产生的气体，得出x/2＋2y=0.25，记得x=0.3mol，y为0.1mol；（2）G为NH3，检验氨气的方法是：用湿润的红色石蕊试纸靠近气体，若试纸变蓝说明有氨气存在（或用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近气体，若产生白烟则说明有氨气存在）；4NH3＋5O2 4NO＋6H2O，2NO＋O2=2NO2，3NO2＋H2O=2HNO3＋NO，建立关系式为：4NH3～4NO～4NO2～8/3HNO3，因此产生硝酸的物质的量为13.44×8/(22.4×3×4)mol=0.4mol；（3）比较C、N、Si的非金属性，一般采用的是比较它们最高价氧化物的水化物的酸性，①中分液漏斗中盛放硝酸，甲装置中发生的反应是CaCO3＋2H＋=Ca2＋＋CO2↑＋H2O；②装置乙的作用是除去CO2中混有HNO3，因此装置乙中盛放的饱和碳酸氢钠溶液；③碳酸的酸性强于硅酸，发生Na2SiO3＋CO2＋H2O=H2SiO3↓＋Na2CO3，有白色胶状沉淀产生。

点睛：难点是计算过氧化钠与二氧化碳反应的固体产物，首先分析固体物质组分可能有哪些物质，2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2，因此可能是碳酸钠，也可能是Na2CO3.Na2O2，然后进行分别讨论，注意利用固体物质和盐酸恰好完全反应，因此不可能是碳酸钠，应是Na2CO3.Na2O2，利用n(Na＋)=n(NaCl)=n(HCl)= 400×10－3×2，然后根据它们与气体的关系，列出x/2＋2y=0.25，进行方程组计算。