Question

14．有A、B、C三種常見的短周期元素，它們的原子序數(shù)逐漸增大，B元素原子最外層電子數(shù)是C元素原子最外層電子數(shù)的一半，A元素最外層電子數(shù)比B多一個(gè)．甲、乙、丙是3種最高價(jià)含氧酸的鈉鹽，甲中含B元素，乙中含C元素，丙中含A元素，甲、丙溶液pH＞7，乙溶液pH＜7；丁為氣體，戊為淡黃色固體．甲、乙、丙、丁、戊、己六種物質(zhì)之間的相互反應(yīng)關(guān)系如圖：

請回答：
（1）寫出C元素的原子的電子排布式1s²2s²2p⁶3s²3p⁴，寫出丁和戊的電子式、；
（2）用有關(guān)化學(xué)用語解釋：乙溶液呈酸性的原因NaHSO₄═Na⁺+H⁺+SO₄^2-；丙溶液呈堿性的原因CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-；
（3）寫出有關(guān)反應(yīng)的離子方程式：
①乙溶液+丙溶液→丁CO₃^2-+2H⁺═CO₂↑+H₂O；
②己溶液+丙溶液→丁2Al³⁺+3CO₃^2-+3H₂O=2Al（OH）₃↓+3CO₂↑．

Answer 1

分析 分析題干信息可知，戊為淡黃色固體與丁氣體反應(yīng)推斷為Na₂O₂，丁為CO₂；乙溶液和丙溶液足量反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w，甲、乙、丙分別是3種含氧酸的鈉鹽，甲、丙溶液pH＞7，乙溶液pH＜7，說明丙為Na₂CO₃或NaHCO₃；由于丁+戊=丙，則丙為Na₂CO₃；丙中含A元素，則A為C元素；短周期元素A、B、C，它們的原子序數(shù)依次增大，A元素原子最外層電子數(shù)比B元素原子最外層電子數(shù)多1個(gè)，則B最外層含有3個(gè)電子，只能為Al元素；B元素原子最外層電子數(shù)是C元素原子最外層電子數(shù)的一半，則C最外層電子數(shù)為6，只能為S元，則A為C，B為Al，C為S；甲溶液pH＞7，則甲為NaAlO₂，乙為NaHSO₄，己溶液為Al₂（SO₄）₃，據(jù)此進(jìn)行解答．

解答 解：戊為淡黃色固體與丁氣體反應(yīng)推斷為Na₂O₂，丁為CO₂；乙溶液和丙溶液足量反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w，甲、乙、丙分別是3種含氧酸的鈉鹽，甲、丙溶液pH＞7，乙溶液pH＜7，說明丙為Na₂CO₃或NaHCO₃；由于丁+戊=丙，則丙為Na₂CO₃；丙中含A元素，則A為C元素；短周期元素A、B、C，它們的原子序數(shù)依次增大，A元素原子最外層電子數(shù)比B元素原子最外層電子數(shù)多1個(gè)，則B最外層含有3個(gè)電子，只能為Al元素；B元素原子最外層電子數(shù)是C元素原子最外層電子數(shù)的一半，則C最外層電子數(shù)為6，只能為S元，則A為C，B為Al，C為S；甲溶液pH＞7，則甲為NaAlO₂，乙為NaHSO₄，己溶液為Al₂（SO₄）₃，
（1）C為S元素，S元素為16號元素，原子核外有16個(gè)電子，其核外電子排布式為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁴；
丁為二氧化碳，二氧化碳分子中碳原子和每個(gè)氧原子形成兩個(gè)共用電子對，所以其電子式為；
戊為過氧化鈉，由鈉離子與過氧根離子構(gòu)成，電子式為，
故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁴；；；
（2）乙溶液為硫酸氫鈉，硫酸氫鈉電離出鈉離子、氫離子和硫酸根離子，電離方程式為：NaHSO₄═Na⁺+H⁺+SO₄^2-，導(dǎo)致溶液呈酸性；
丙為碳酸鈉溶液，碳酸鈉是強(qiáng)堿弱酸鹽，碳酸根離子易水解而使溶液呈堿性，水解方程式為：CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-，
故答案為：NaHSO₄═Na⁺+H⁺+SO₄^2-；CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-；
（3）①乙為硫酸氫鈉，丙為碳酸鈉，硫酸氫鈉與碳酸鈉反應(yīng)生成硫酸鈉、二氧化碳?xì)怏w和水，反應(yīng)的離子方程式為：CO₃^2-+2H⁺═CO₂↑+H₂O；
②己溶液為硫酸鋁，丙為碳酸鈉，硫酸鋁和碳酸鈉溶液反應(yīng)生成氫氧化鋁、二氧化碳和硫酸鈉，離子反應(yīng)方程式為：2Al³⁺+3CO₃^2-+3H₂O=2Al（OH）₃↓+3CO₂↑，
故答案為：CO₃^2-+2H⁺═CO₂↑+H₂O；2Al³⁺+3CO₃^2-+3H₂O=2Al（OH）₃↓+3CO₂↑．

點(diǎn)評 本題考查了無機(jī)推斷，題目難度中等，”丁為氣體，戊為淡黃色固體”為推斷的突破口，注意熟練掌握常見元素及其化合物性質(zhì)，試題有利于培養(yǎng)學(xué)生的分析、理解能力及邏輯推理能力．