Question

（10分）短周期元素A、B、C、D中，0.5mol A元素的離子得到6.02×10²³個電子被還原為中性原子，0.4g A的氧化物恰好與100ml 0.2mol/L的鹽酸完全反應，A原子核內質子數目與中子數目相等，B元素原子核外第三層電子數目比第一層多1個，C^―比A元素的離子多1個電子層，D元素的原子核外第二層比第一層多2個電子。回答下列問題：
(1)A元素的名稱是_______；
（2）C^―的結構示意圖為            ；D元素在周期表中的位置是__________；
（3）元素D的氣態(tài)氫化物的電子式為____，其分子的結構特點是具有_____結構，在一定條件下該氫化物可與單質C發(fā)生取代反應，若將等物質的量的該氫化物與單質C混合，在一定條件下充分反應后，生成物中物質的量最大的是_______（用化學式填寫）；
（4）工業(yè)上冶煉單質A的化學方程式為_____________________________________；
（5）工業(yè)上常用單質B冶煉難熔的金屬，寫出氧化鐵和單質B在高溫下反應的化學方程式_______，若反應中有0.25mol氧化鐵參加反應反應中轉移電子的個數為__________；
（6）若將單質A、B用導線連接插入到氫氧化鈉溶液中可以組成原電池，則正極材
料是_______（用化學式填寫），負極電極反應是___________________________________。

Answer 1

(1)鎂  (2) ；第二周期、ⅣA    (3)、正四面體  HCl 
(4) MgCl₂(熔融)Mg＋Cl₂↑ （5）Fe₂O₃＋2AlAl₂O₃＋2Fe   9.03×10²³
（6）Mg  2Al－6e^－＋8OH^－=2AlO₂^－＋4H₂O

根據元素的性質和在周期表中的位置可知，B是鋁元素，D是碳元素。0.5mol A元素的離子得到6.02×10²³個電子被還原為中性原子，說明A的最高價是＋2價。100ml 0.2mol/L的鹽酸是0.02mol，所以氧化物的物質的量是0.01mol，乙醇相對分子質量是40，即A的質量數是24. A原子核內質子數目與中子數目相等，所以A是鎂，則C是氯元素。
（3）甲烷是具有正四面體結構分子，其電子式為。甲烷中含有4個氫原子，所以生成物中含量最多的是氯化氫。
（4）鎂是活潑的金屬，通過電解熔融的氯化鎂生成鎂，方程式為MgCl₂(熔融)Mg＋Cl₂↑。
（5）鋁是活潑的金屬，發(fā)生鋁熱反應的方程式為Fe₂O₃＋2AlAl₂O₃＋2Fe。氧化鐵中鐵的化合價是＋3價的，所以0.25mol氧化鐵參加反應轉移的電子為0.25mol×3×2＝1.5mol，其電子數為1.5mol×6.02×10²³＝9.03×10²³。
（6）由于鋁和氫氧化鈉溶液反應，所以作負極是鋁，鎂作正極。負極反應式為2Al－6e^－＋8OH^－=2AlO₂^－＋4H₂O。