(14分)A、B、C、D为原子序数依次增大的四种第三周期元素,其单质及其化合物的性质或结构信息如下表所述。
元素 | A | B | C | D |
性质 结构 信息 | 工业上常用电解熔融AD2制取A的单质。 | B的最外层电子数比最内层电子数多1。 | C的最高价氧化物的水化物经聚合、脱水,可作袋装食品干燥剂。 | D的一种气态氧化物甲对空气的相对密度为3,它溶于水得到单一溶质的弱酸性溶液(有漂白性),该溶液光照后酸性增强。 |
(1)工业上制取A的单质的化学方程式: 。
(2)在25oC、10l kPa下,已知13.5g的B的固体单质在D的气体单质中完全燃烧后恢复至原状态,放热419 kJ,该反应的热化学方程式是 。
(3)Sn与元素C同主族,周期数比元素C的大2.则Sn的原子序数为 ;配制SnCl2溶液时需用盐酸溶解其晶体,其目的是 。
(4)甲中各原子都满足8电子稳定结构,其电子式为 ;甲溶于水后光照一段时间溶液酸性增强的原因(用离子方程式表示) 。
(5)将A的单质、B的单质棒用导线连接后插入稀NaOH溶液中。写出负极反应的电极方程式 。
(1)MgCl2(熔融)电解Mg+Cl2↑ (2)2Al(s)+3Cl2(g)=2AlCl3(s) △H=-1676kJ/mol
(3)50;抑制SnCl2水解 (4);2HClO光照2H++2Cl-+O2↑
(5)Al-3e-+4OH-=AlO2-+2H2O
题目分析:A、B、C、D为原子序数依次增大的四种第三周期元素,工业上常用电解熔融AD2制取A的单质,说明A应该是活泼的金属镁。B的最外层电子数比最内层电子数多1,因此B的原子序数是13,是铝元素。C的最高价氧化物的水化物经聚合、脱水,可作袋装食品干燥剂,则C是硅元素。D的一种气态氧化物甲对空气的相对密度为3,它溶于水得到单一溶质的弱酸性溶液(有漂白性),该溶液光照后酸性增强,该弱酸性物质应该是次氯酸,即D是氯元素。甲的相对分子质量是3×29=87,所以甲是Cl2O。
(1)工业上电解熔融的氯化镁冶炼单质镁,反应的化学方程式为MgCl2(熔融)电解Mg+Cl2↑。
(2)13.5g的铝的物质的量是13.5g÷27g/mol=0.5mol,完全与氯气反应放出419 kJ的热量,因此2mol完全反应放出的热量是419 kJ×4=1676kJ,则反应的热化学方程式为2Al(s)+3Cl2(g)=2AlCl3(s) △H=-1676kJ/mol。
(3)Sn与元素硅同主族,周期数比元素硅的大2.则Sn的原子序数为14+18+18=50;+2价的锡在溶液中易水解,因此配制SnCl2溶液时需用盐酸溶解其晶体的目的是抑制SnCl2水解。
(4)甲中各原子都满足8电子稳定结构,这说明氧元素形成2对共用电子对,因此其电子式为;次氯酸不稳定,见光易分解生成氯化氢和氧气,所以溶液的酸性增强,反应的用离子方程式为2HClO光照2H++2Cl-+O2↑。
(5)镁的金属性强于铝,但与氢氧化钠溶液反应的是铝,而不是镁,所以将A的单质、B的单质棒用导线连接后插入稀NaOH溶液中镁是正极,铝是负极,负极反应的电极方程式为Al-3e-+4OH-=AlO2-+2H2O。