Question

A、B、C、D、E為原子序數依次增大的5種短周期元素，A最外層電子數是其電子層數的兩倍；B能形成雙原子陰離子；C與B能形成兩種常見的離子化合物，B、E同主族，C、D、E的最高價氧化物對應的水化物之間兩兩皆能反應生成鹽和水。請回答下列問題：
（1）B的雙原子陰離子電子式為      ：用化學式表示一種由B、C、E組成的物質     。
（2）B的氫化物比E的氫化物的沸點  (填“高”或“低”)，理由是          。
（3）B、C、D組成化合物的水溶液與過量AB₂反應的離子方程式       。
（4）已知X是由上述五種元素中的兩種組成的離子化合物，其離子具有相同的電子層結構，氣體甲是天然氣的主要成分。

i.寫出反應①的化學方程式               。
ii.若紅色固體乙是一種單質，寫出反應③的化學方稈式                。
(5)若某氣體含有AB₂和EB₂中的一種或兩種，請設計實驗方案，探究該氣體的成分      。

Answer 1

（1）    Na₂SO₄、Na₂SO₃ 、Na₂S₂O₃（寫出其中一種）
（2）高    水分子間存在氫鍵        （3）AlO₂^－+CO₂+2H₂O＝Al(OH)₃↓+HCO₃^―
(4) Al₄C₃+12H₂O＝4Al(OH)₃↓+3CH₄↑； CH₄ + 4CuO高溫4Cu+CO₂+2H₂O
(5)將氣體依次通過盛有酸性高錳酸鉀溶液、品紅溶液、澄清石灰水的洗氣瓶，若酸性高錳酸鉀溶液褪色（或變淺），且品紅不褪色、澄清石灰水變渾濁，為SO₂、CO₂的混合氣體，若只有酸性高錳酸鉀溶液褪色（或變淺），為SO₂氣體，若只有澄清石灰水變渾濁，為CO₂氣體

解析試題分析：A、B、C、D、E為原子序數依次增大的5種短周期元素，A最外層電子數是其電子層數的兩倍,則A可能是碳元素或硫元素，由于A的原子序數最小，因此A應該是碳元素；B能形成雙原子陰離子；C與B能形成兩種常見的離子化合物，B、E同主族，C、D、E的最高價氧化物對應的水化物之間兩兩皆能反應生成鹽和水，因此一定是氫氧化鋁與酸堿的反應，則D是鋁，C是鈉，B是氧元素，E是硫元素。
（1）B的雙原子陰離子是過氧根離子，電子式為：由B、C、E組成的物質有Na₂SO₄、Na₂SO₃ 、Na₂S₂O₃。
（2）由于水分子間存在氫鍵，所以B的氫化物比E的氫化物的沸點高。
（3）B、C、D組成化合物是偏鋁酸鈉，其水溶液與過量二氧化碳反應的離子方程式為AlO₂^－+CO₂+2H₂O＝Al(OH)₃↓+HCO₃^―。
（4）氣體甲是天然氣的主要成分，則甲是甲烷。X與水反應生成甲烷和沉淀，沉淀能溶于氫氧化鈉，應該是氫氧化鋁沉淀，則X中含有鋁元素，因此X是碳化鋁，化學式為Al₄C₃，碳化鋁與水反應的化學方程式為Al₄C₃+12H₂O＝4Al(OH)₃↓+3CH₄↑。若紅色固體乙是一種單質，則該單質是銅，這說明甲烷與氧化銅發生了氧化還原反應生成銅、二氧化碳和水，則反應③的化學方稈式CH₄ + 4CuO高溫4Cu+CO₂+2H₂O。
（5）二氧化碳、二氧化硫均能使澄清石灰水變渾濁，但二氧化硫還具有還原性和漂白性，據此檢驗即可，即將氣體依次通過盛有酸性高錳酸鉀溶液、品紅溶液、澄清石灰水的洗氣瓶，若酸性高錳酸鉀溶液褪色（或變淺），且品紅不褪色、澄清石灰水變渾濁，為SO₂、CO₂的混合氣體，若只有酸性高錳酸鉀溶液褪色（或變淺），為SO₂氣體，若只有澄清石灰水變渾濁，為CO₂氣體。
考點：考查元素、無機框圖題推斷、氧化還原反應以及氣體檢驗實驗方案設計