Question

16．A、B、C、D、E、F、G、H是元素周期表中八種原子序數(shù)依次增大的短周期元素，I是地殼中含量位于第二位的金屬元素．已知
①A元素的原子半徑在周期表中最小
②B元素原子的最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的兩倍
③C元素最高價(jià)氧化物的水化物和氫化物反應(yīng)生成鹽
④D元素和E元素可形成E₂D、E₂D₂兩種離子化合物
⑤H、D兩元素同主族，G、H兩元素同周期
⑥G元素是同周期中離子半徑最小的元素．回答下列問題：
（1）寫出B、H兩種元素形成化合物的結(jié)構(gòu)式S=C=S，A、D、E三種元素形成的化合物的電子式，寫出③中生成鹽的化學(xué)鍵類型離子鍵和共價(jià)鍵．
（2）甲、乙、丙分別是B、G、H三種元素最高價(jià)含氧酸的鈉鹽（包括酸式鹽），甲、乙都能與丙發(fā)生反應(yīng)，且丙用量不同，反應(yīng)產(chǎn)物不同．則向甲溶液中緩慢滴加過量的丙溶液，可觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是開始無明顯現(xiàn)象，后來生成大量無色氣體，向乙溶液中緩慢滴加過量的丙溶液發(fā)生的離子反應(yīng)方程式為H⁺+AlO₂^-+H₂O=Al（OH）₃↓和Al（OH）₃+3H⁺=Al³⁺+3H₂O．
（3）由元素F和I形成的氫氧化物難溶于水，常溫下它們的溶度積如下：

物質(zhì)	F（OH）2	I（OH）3
Ksp	5.61×10-12	2.64×10-39

向含有F²⁺、I³⁺的溶液中滴加NaOH溶液，當(dāng)兩種沉淀共存且溶液的pH=8時(shí)，c（F²⁺）：c（I³⁺）=2.125×10²¹．

Answer 1

分析 A、B、C、D、E、F、G、H是元素周期表中八種原子序數(shù)依次增大的短周期元素，I是地殼中含量位于第二位的金屬元素，則I為Fe元素；
①A元素的原子半徑在周期表中最小，A為H元素；
②B元素的原子最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的兩倍，有2個(gè)電子層，最外層電子數(shù)為4，B為C元素；
③C元素的最高價(jià)氧化物的水化物和氫化物反應(yīng)生成鹽，C為N元素；
④D元素和E元素可以形成E₂D、E₂D₂兩種離子化合物，E為Na元素，D為O元素；
⑤H、D兩元素同主族，D為O元素，則H為S元素；G、H兩元素同周期，處于第三周期；
⑥G原子序數(shù)大于Na，在第三周期，而且G元素是同周元素中離子半徑最小的元素，則G為Al元素，F(xiàn)元素的原子序數(shù)介于Na與Al之間，則F為Mg元素；
（1）B、H形成的化合物為CS₂，A、D、E三種元素形成的化合物是NaOH，屬于離子化合物，由鈉離子與氫氧根離子構(gòu)成；③中生成鹽為氯化銨；
（2）甲、乙、丙分別是C、Al、S三種元素最高價(jià)含氧酸的鈉鹽（包括酸式鹽），甲、乙都能與丙發(fā)生反應(yīng)，且丙用量不同，反應(yīng)產(chǎn)物不同，則甲是Na₂CO₃，乙是NaAlO₂，丙是NaHSO₄，則向Na₂CO₃溶液中緩慢滴加過量的NaHSO₄溶液，開始生成碳酸氫鈉和硫酸鈉，后來生成二氧化碳和硫酸鈉；向NaAlO₂溶液中緩慢滴加過量的NaHSO₄溶液，先生成氫氧化鋁沉淀，后沉淀逐漸溶解；
（3）根據(jù)氫氧化鎂和氫氧化鐵的溶解平衡以及溶度積表達(dá)式計(jì)算．

解答 解：A、B、C、D、E、F、G、H是元素周期表中八種原子序數(shù)依次增大的短周期元素，I是地殼中含量位于第二位的金屬元素，則I為Fe元素；
①A元素的原子半徑在周期表中最小，A為H元素；
②B元素的原子最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的兩倍，有2個(gè)電子層，最外層電子數(shù)為4，B為C元素；
③C元素的最高價(jià)氧化物的水化物和氫化物反應(yīng)生成鹽，C為N元素；
④D元素和E元素可以形成E₂D、E₂D₂兩種離子化合物，E為Na元素，D為O元素；
⑤H、D兩元素同主族，D為O元素，則H為S元素；G、H兩元素同周期，處于第三周期；
⑥G原子序數(shù)大于Na，在第三周期，而且G元素是同周元素中離子半徑最小的元素，則G為Al元素，F(xiàn)元素的原子序數(shù)介于Na與Al之間，則F為Mg元素；
（1）B、H形成的化合物為CS₂，其結(jié)構(gòu)式為S=C=S；A、D、E三種元素形成的化合物是NaOH，屬于離子化合物，由鈉離子與氫氧根離子構(gòu)成，電子式為，③中生成鹽為氯化銨，氯化銨中存在離子鍵和共價(jià)鍵；
故答案為：S=C=S；；離子鍵和共價(jià)鍵；
（2）甲、乙、丙分別是C、Al、S三種元素最高價(jià)含氧酸的鈉鹽（包括酸式鹽），甲、乙都能與丙發(fā)生反應(yīng)，且丙用量不同，反應(yīng)產(chǎn)物不同，則甲是Na₂CO₃，乙是NaAlO₂，丙是NaHSO₄，則向Na₂CO₃溶液中緩慢滴加過量的NaHSO₄溶液，開始生成碳酸氫鈉和硫酸鈉，后來生成二氧化碳和硫酸鈉，所以可觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是：開始無明顯現(xiàn)象，后來生成大量無色氣體；向NaAlO₂溶液中緩慢滴加過量的NaHSO₄溶液，先生成氫氧化鋁沉淀，后沉淀逐漸溶解，發(fā)生的離子反應(yīng)方程式為：H⁺+AlO₂^-+H₂O=Al（OH）₃↓，Al（OH）₃+3H⁺=Al³⁺+3H₂O，
故答案為：開始無明顯現(xiàn)象，后來生成大量無色氣體；H⁺+AlO₂^-+H₂O=Al（OH）₃↓；Al（OH）₃+3H⁺=Al³⁺+3H₂O；
（3）向含有Mg²⁺、Fe³⁺的溶液中滴加NaOH溶液，當(dāng)兩種沉淀共存且溶液的pH=8時(shí)，溶液中c（OHOH^-）=10^-6mol/L，c（Mg²⁺）=$\frac{Ksp}{{c}^{2}（O{H}^{-}）}$=$\frac{5.61×1{0}^{-12}}{（1{0}^{-6}）^{2}}$=5.61mol/L，c（Fe³⁺）=$\frac{Ksp}{{c}^{3}（O{H}^{-}）}$=$\frac{2.64×1{0}^{-39}}{（1{0}^{-6}）^{3}}$=2.64×10^-21mol/L，所以 c（Mg²⁺）：c（Fe³⁺）=5.61：2.64×10^-21=2.125×10²¹，
故答案為：2.125×10²¹．

點(diǎn)評(píng) 本題以元素推斷為載體，考查常用化學(xué)用語(yǔ)書寫、化學(xué)鍵、元素化合物的性質(zhì)、溶度積常數(shù)的有關(guān)計(jì)算等，題目綜合性較大，側(cè)重于考查學(xué)生的分析能力和計(jì)算能力，注意基礎(chǔ)知識(shí)的理解掌握．