Question

已知，短周期A、B、C、D、E、F六种主族元素，它们的原子序数依次增大，其中A的一种原子无中子，B的单质在空气中含量最高，它与A的单质在一定条件下反应生成易溶于水的化合物甲，C、E同主族，C原子的最外层电子数是其周期序数的3倍，D是短周期中原子半径最大的元素。回答下列问题：

(1)E在元素周期表中的位置____，元素F最高价氧化物对应水化合物的化学式为_____。

(2)下列叙述中能够证明元素F非金属性强于元素E非金属性的事实为______。

a.一定条件下E和F的单质都能与钠反应

b.F的单质能与E的氢化物反应生成E单质

c.F的氢化物比E的氢化物稳定

d.常温下E单质和F单质状态不同

(3)A₂、C₂与E的最高价氧化物的水化物溶液和铂电极组成燃料电池，通入气体B₂的一极是该电池的_____极，写出该极的电极反应式_________。

(4)X可能是由B、D、E三种元素中的一种组成的单质，能经图所示的过程转化为W(其它条件略去)。

①若Z是淡黄色固体物质，则该物质的电子式为____________。

②若Y是能使品红溶液褪色的有刺激性气味的无色气体，则W的浓溶液与铜共热的化学方程式为____________。

③若Z是红棕色气体，则Z→W的反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为__________，将铜加入W的稀溶液中发生反应的离子方程式为____________。

(5)实验室可用图所示的装置(缺收集装置)制备并收集甲。

①若选用A装置制备甲，则试管中的试剂是___________ (填化学式)。

②为制取干燥的甲，可将装置A与下列装置__________(填序号)进行连接。

Answer

第3周期第VIA族 HClO4 bc 正 O2+4e-+4H+=2H2O Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O 1：2 3Cu+8H++2NO=3Cu2++2NO↑+4H2O Ca(OH)2和NH4Cl I

【解析】

短周期A、B、C、D、E、F六种主族元素，它们的原子序数依次增大。根据A的一种原子无中子，推出A为H元素；B的单质在空气中含量最高，B为N元素；它与A的单质在一定条件下反应生成易溶于水的化合物甲，甲为NH3；C原子的最外层电子数是其周期序数的3倍，则C为O元素；C、E同主族，E为S元素；D是短周期中原子半径最大的元素，D为Na元素；F比S的原子序数大，且为短周期元素，则F为Cl元素；故A是H，B是N，C是O，D是Na，E是S，F是Cl，据此解答。

（1）E是硫，16号元素，在元素周期表中的位置第3周期第VIA族；元素F最高价氧化物对应水化合物的化学式为HClO4；

（2）根据元素周期律，非金属性越强，单质的氧化性越强，单质越容易与氢气化合，生成的氢化物越稳定，最高价氧化物的水化物酸性越强；

a．一定条件下E和F的单质都能与钠反应，不可以证明，故a不符合题意；

b．F的单质能与E的氢化物反应生成E单质，氯气和硫化氢反应生成硫单质，可以证明，故b符合题意；

c．F的氢化物比E的氢化物稳定，可以证明，故c符合题意；

d．常温下E单质和F单质状态不同，不可以证明，故d不符合题意；

故答案为：bc；

（3）H2、O2与H2SO4溶液和铂电极组成燃料电池，通入气体O2的一极是该电池的正极；溶液为酸性环境，该极的电极反应式为：O2+4e-+4H+=2H2O；

（4）①若Z是淡黄色固体物质，为Na2O2，则该物质的电子式为：；

②若Y是能使品红溶液褪色的有刺激性气味的无色气体，Y是SO2，是有刺激性气味的无色气体且具有漂白性，能使品红溶液褪色，则W的浓溶液与铜共热的化学方程式为：Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O；

③若Z是红棕色气体，Z是NO2，则反应，3molNO2参与反应，其中1molNO2中的N化合价从＋4价降低到+2价，故氧化剂是NO2(1mol)；2molNO2中的N化合价从＋4价升高+5价，故还原剂是NO2(2mol)，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1：2，将铜加入稀HNO3中的离子方程式为：3Cu+8H++2NO=3Cu2++2NO↑+4H2O；

（5）①甲是氨气，实验室一般用Ca(OH)2和NH4Cl加热制得；

②饱和食盐水装置是除去氯气中的氯化氢气体；氨气是碱性气体，不能用酸性干燥剂，故选用装置I。