Question

12．A、B、X、Y和Z是原子序數(shù)依次遞增的短周期元素，其中A與Y同主族，X與Z同主族，A與B和X均可形成10個電子的化合物；B與Z的最外層電子數(shù)之比為2：3，常見化合物Y₂X₂與水反應(yīng)生成X的單質(zhì)，其水溶液可使酚酞試液變紅．請回答下列問題：
（1）Z的原子結(jié)構(gòu)示意圖為；化合物B₂A₄的電子式為．
（2）化合物Y₂X₂中含有的化學(xué)鍵類型有AC（填序號）．
A．離子鍵 B．極性共價鍵C．非極性鍵 D．氫鍵
（3）化合物A₂X和A₂Z中，沸點(diǎn)較高的是H₂O（填化學(xué)式），其主要原因是H₂O中存在氫鍵．
（4）A與X和A與Z均能形成18個電子的化合物，此兩種化合物發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：H₂O₂+H₂S═2H₂O+S↓．
（5）將Z與X形成的氣態(tài)化合物ZX₂通入Ba（NO₃）₂溶液中，有白色沉淀和一氧化氮?dú)怏w生成，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：3SO₂+3Ba²⁺+2NO₃^-+2H₂O=3BaSO₄↓+2NO+4H⁺，由此可得出一氧化氮與ZX₂的還原性大小關(guān)系為NO＜SO₂．
（6）將Y₂X₂投入到Y(jié)₂Z的水溶液中可生成Z的單質(zhì)，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：Na₂O₂+S^2-+2H₂O=S+2Na⁺+4OH^-，請標(biāo)出此反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目．
（7）由BA₄、X₂、YXA溶液可以組成原電池，則組成該原電池的負(fù)極反應(yīng)式為：CH₄-8e^-+10OH^-=CO₃^2-+7H₂O．原電池工作一段時間后，整個溶液的pH將減小（填“增大”、“不變”或“減小”）．

Answer 1

分析 A與B和A與X均可形成10個電子化合物，則A應(yīng)為H元素，A與Y同主族，則Y為Na元素，常見化合物Y₂X₂與水反應(yīng)生成X的單質(zhì)，其溶液可使酚酞試液變紅，則X為O元素，Y₂X₂為Na₂O₂，X與Z同主族，則Z為S元素，B與Z的最外層電子數(shù)之比為2：3，則B元素的最外層電子數(shù)為4，根據(jù)A、B、X、Y和Z是原子序數(shù)依次遞增的短周期元素，B應(yīng)為C元素，根據(jù)元素所在周期表中的位置，結(jié)合對應(yīng)的化合物的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)解答該題．

解答 解：A與B和A與X均可形成10個電子化合物，則A應(yīng)為H元素，A與Y同主族，則Y為Na元素，常見化合物Y₂X₂與水反應(yīng)生成X的單質(zhì)，其溶液可使酚酞試液變紅，則X為O元素，Y₂X₂為Na₂O₂，X與Z同主族，則Z為S元素，B與Z的最外層電子數(shù)之比為2：3，則B元素的最外層電子數(shù)為4，根據(jù)A、B、X、Y和Z是原子序數(shù)依次遞增的短周期元素，B應(yīng)為C元素，
（1）Z為S元素，核電核數(shù)為16，原子核外有3個電子層，最外層電子數(shù)為6，則原子結(jié)構(gòu)示意圖為，
化合物B₂A₄為C₂H₄，為共價化合物，電子式為，
故答案為：；；
（2）Y₂X₂為Na₂O₂，為離子化合物，化合物中含有過氧鍵，氧原子之間為非極性共價鍵，故答案為：AC；
（3）O原子半徑較小，非金屬性較強(qiáng)，H₂O存在氫鍵，沸點(diǎn)在同主族元素中形成的氫化物最高，故答案為：H₂O；H₂O中存在氫鍵；
（4）A與X和A與Z均能形成18個電子的化合物，這兩種化合物分別為H₂O₂和H₂S，H₂O₂具有氧化性，H₂S具有還原性，二者發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成H₂O和S，
反應(yīng)的方程式為H₂O₂+H₂S═2H₂O+S↓，故答案為：H₂O₂+H₂S═2H₂O+S↓；
（5）將Z與X形成的氣態(tài)化合物SO₂通入Ba（NO₃）₂溶液中，有白色沉淀（硫酸鋇）和一氧化氮?dú)怏w生成，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為3SO₂+3Ba²⁺+2NO₃^-+2H₂O=3BaSO₄↓+2NO+4H⁺，該反應(yīng)中S元素的化合價升高，由還原劑的還原性大于還原產(chǎn)物的還原性可知，還原性為NO＜SO₂，
故答案為：3SO₂+3Ba²⁺+2NO₃^-+2H₂O=3BaSO₄↓+2NO+4H⁺；NO＜SO₂；
（6）Y₂X₂投入到Y(jié)₂Z的水溶液中可生成Z的單質(zhì)，離子反應(yīng)為Na₂O₂+S^2-+2H₂O=S+2Na⁺+4OH^-，該反應(yīng)中S失去電子，過氧化鈉中O得到電子，該反應(yīng)轉(zhuǎn)移2e^-，則電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目為，故答案為：Na₂O₂+S^2-+2H₂O=S+2Na⁺+4OH^-；；
（7）由BA₄、X₂、YXA溶液可以組成甲烷燃料電池，甲烷為負(fù)極，負(fù)極反應(yīng)為CH₄-8e^-+10OH^-=CO₃^2-+7H₂O，總反應(yīng)為CH₄+2O₂+2OH^-=CO₃^2-+3H₂O，消耗堿，則原電池工作一段時間后，整個溶液的pH將減小，故答案為：CH₄-8e^-+10OH^-=CO₃^2-+7H₂O；減小．

點(diǎn)評 本題考查元素位置結(jié)構(gòu)性質(zhì)的關(guān)系及應(yīng)用，為高頻考點(diǎn)，側(cè)重于物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)及元素化合物知識、化學(xué)反應(yīng)原理的綜合考查，學(xué)習(xí)中注重相關(guān)基礎(chǔ)知識的積累，試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析、理解能力及靈活應(yīng)用基礎(chǔ)知識的能力，題目難度中等．