Question

【題目】（Ⅰ）有A、B、C、D、E五種短周期元素，它們的原子序數依次增大。已知A和B原子具有相同的電子層數，且A元素的最高正價與最低負價和為零，C是同周期中原子半徑最大的元素，D是同周期中離子半徑最小的元素。C的單質在加熱條件下與B的單質充分反應，可以得到與E單質顏色相同的淡黃色固態化合物F。試根據以上敘述回答：

(1)D元素在周期表中位置為_____________________；

(2)畫出E的離子結構示意圖_____________；寫出ABE分子的結構式____________；

(3)工業上常用在微波條件下用A單質與EB2反應來解決其產生的環境問題，寫出該化學方程式：___________________________________________；

(4)用電子式表示C2E的形成過程__________________________________________；

(5)1 mol C與A元素的最高價氧化物反應時轉移的電子數為_________。

（Ⅱ）、某化學興趣小組為研究生鐵(含碳)與濃硫酸的反應情況及產物性質，設計如下實驗。請回答下列問題：

(1)按右圖所示裝置進行實驗(夾持裝置及尾氣處理裝置未畫出)。儀器b的名稱是_________;實驗過程中，裝置B中觀察的現象是___________；裝置C中有白色沉淀生成，該沉淀是__________(填化學式)。

(2)裝置A反應容器中還會產生CO2氣體，請寫出產生CO2的化學方程式__________。

(3)為了驗證裝置A中產生的氣體中含有CO2,應先從下列①~④中選出必要的裝置連接A裝置中c處管口,從左到右的順序為__________(填序號);然后再進行的操作是從a處多次鼓入N2,其目的是__________。

Answer 1

【答案】第三周期IIIA族 S=C=OC+SO2CO2+SNA或6.02×1023分液漏斗品紅試紙褪色石蕊試紙變紅BaSO4C+2H2SO4(濃)CO2↑+2SO2↑+2H2O③②④① 除盡裝置中的空氣，防止空氣中的CO2影響實驗

【解析】

（Ⅰ）A、B、C、D、E五種短周期元素，它們的原子序數依次增大，C是同周期中原子半徑最大的元素，C為鈉元素；由于原子序數C<D，所以D為第三周期元素，第三周期中簡單離子半徑最小的是鋁離子，所以D為鋁；E單質顏色為淡黃色固態，E為硫元素；鈉的單質在加熱條件下與B的單質充分反應，生成淡黃色固態化合物過氧化鈉，所以B為氧元素；A和B原子具有相同的電子層數，且A元素的最高正價與最低負價和為零，所以A為碳元素；

（1）D元素為Al，核電荷數為13，原子結構為：，在周期表中位置為第三周期IIIA族；正確答案：第三周期IIIA族。

(2) E為硫元素，核電荷數為16，其離子核外有18個電子，離子結構示意圖：；A為碳元素，B為氧元素，E為硫元素，由三種元素形成的化合物為SCO,它為共價化合物，根據S、O成2鍵，C成4鍵規律，該物質的結構式為：S=C=O；正確答案：；S=C=O。

(3) A為碳元素，E為硫元素，B為氧元素，碳與CS2在微波條件下發生反應生成二氧化碳和硫，化學方程式：C+SO2CO2+S；正確答案：C+SO2CO2+S。

（4）E為硫元素，C為鈉元素，二者形成化合物為Na2S，屬于離子化合物，用電子式表示形成過程：；正確答案：。

(5) A元素為碳，最高價氧化物為二氧化碳，C為鈉元素，最高價氧化物為過氧化鈉，Na2O2與CO2發生反應生成碳酸鈉和氧氣，反應方程式為2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2↑，此反應中Na2O2既是氧化劑，又是還原劑，氧元素的化合價從-1價升高為0價；該反應中，1mol Na2O2參與反應，則轉移電子數目為NA或6.02×1023；正確答案： NA或6.02×1023。

（Ⅱ）（1）儀器b為帶有玻璃旋塞的滴加液體的儀器，b為分液漏斗；實驗過程中,濃硫酸與Fe在加熱時發生氧化還原反應:2Fe+6H2SO4(濃)Fe2(SO4)3+3SO2↑+6H2O,反應產生的SO2有漂白性,所以可以使裝置B中品紅試紙褪色,由于SO2的水溶液顯酸性,所以會看到裝置B中石蕊試紙變紅；正確答案：分液漏斗； 品紅試紙褪色；石蕊試紙變紅。

(2)在裝置C中酸性條件下Ba(NO3)2與SO2發生氧化還原反應產生BaSO4白色沉淀；正確答案：BaSO4。

(3)由于生鐵中含有雜質C可以和濃硫酸反應生成CO2和SO2氣體，化學方程式為C+2H2SO4(濃)CO2↑+2SO2↑+2H2O；正確答案：C+2H2SO4(濃)CO2↑+2SO2↑+2H2O。

(4)由于SO2、CO2都能使澄清的石灰水變渾濁，所以為了驗證裝置A中產生的氣體中含有CO2,應先把SO2從混合氣體中除去,然后再檢驗CO2，最后連接盛有堿石灰的干燥管為了防止空氣中的二氧化碳干擾對生成的二氧化碳的檢驗；正確的順序為：③②④①；裝置內含有CO2，會影響CO2的檢驗，從a處多次鼓入N2,其目的是除盡裝置中的空氣，防止空氣中的CO2影響實驗；正確答案; ③②④①；除盡裝置中的空氣，防止空氣中的CO2影響實驗。