Question

【題目】C、N、O、Na、Mg、Al、S、Cl是常見的八種元素，根據元素及其化合物性質，回答下列問題:

（1）S在周期表中的位置為______；CO2的電子式是_______。

（2）比較O、Na元素常見離子的半徑大小(用化學式表示，下同)____>____；__________比較S、Cl元素的最高價氧化物對應水化物的酸性強弱:____>____ 。_______________

（3）已知:

化合物	MgO	Al2O3	MgCl2	AlCl3
類型	離子化合物	離子化合物	離子化合物	共價化合物
熔點/℃	2800	2050	714	191

工業制鎂時，電解MgCl2而不電解MgO的原因是___________；制鋁時，電解Al2O3而不電解AlCl3的原因是___________ 。

（4）碳與鎂形成的1mol化合物Q與水反應，生成2molMg(OH)2和1mol烴，該烴分子中碳氫質量比為9:1,烴的結構簡式為______；Q的化學式為_______ 。

（5）熔融狀態下，鈉和FeCl2能組成可充電電池(裝置示意圖如下)，反應原理為:2Na+FeCl2Fe+2NaCl.放電時，電池的正極反應式為___________；充電時，_______(寫物質名稱)電極接電源的負極；該電池的電解質為_______。

Answer 1

【答案】 )第三周期第VIA族 r(O2-)>r(Na+) HClO4>H2SO4 MgO的熔點高，熔融時耗費更多能源，增加生產成本 AlCl3是共價化合物，熔融態難導電 CH≡CCH3 Mg2C3 Fe2++2e-=Fe 鈉 β-Al2O3固體

【解析】分析：本題考查元素周期表和元素周期律、離子化合物和共價化合物、烴結構簡式的確定、可充電電池的工作原理。

（1）根據S的原子結構示意圖確定S在周期表中的位置，CO2中只含共價鍵。

（2）根據“層多徑大，序大徑小”判斷離子半徑大小。根據元素的非金屬性強弱判斷最高價氧化物對應水化物酸性強弱。

（3）根據表中信息判斷，MgO的熔點高，熔融時消耗更多能源。AlCl3屬于共價化合物，熔融態難導電。

（4）根據碳氫質量比計算碳氫原子個數比，根據反應的物質的量和原子守恒確定Q的化學式和烴的結構簡式。

（5）可充電電池放電時為原電池工作原理，充電時為電解池工作原理。放電時的負極充電時為陰極，放電時的正極充電時為陽極。

詳解：（1）S的原子結構示意圖為，S在周期表中位于第三周期第VIA族。CO2的電子式為。

（2）O2-、Na+具有Ne的電子層結構，O2-的核電荷數小于Na+，則離子半徑：r（O2-）r（Na+）。S、Cl都處于第三周期，同周期從左到右元素的非金屬性逐漸增強，最高價氧化物對應水化物酸性逐漸增強，非金屬性：SCl，S、Cl的最高價氧化物對應水化物的酸性：HClO4H2SO4。

（3）根據表中的信息，MgO和MgCl2都屬于離子化合物，MgO的熔點高，MgO熔融時耗費更多能源，增加生產成本，所以工業制鎂時電解MgCl2而不電解MgO。Al2O3屬于離子化合物，熔融態時能導電，AlCl3屬于共價化合物，熔融態難導電，工業制鋁時電解Al2O3而不電解AlCl3。

（4）該烴分子中n（C）：n（H）=：=3:4，碳與鎂形成的1mol化合物Q與水反應生成2molMg（OH）2和1mol烴，根據原子守恒，烴的分子式為C3H4，Q的化學式為Mg2C3。烴的不飽和度為2，烴的結構簡式為CH3CCH。

（5）放電時的反應為2Na+FeCl2=2NaCl+Fe，放電時正極發生得電子的還原反應，電池的正極反應式為Fe2++2e-=Fe。放電時Na為負極，熔融FeCl2電極為正極；充電時Na為陰極，陰極與外加電源的負極相連，充電時熔融鈉電極接電源的負極。根據裝置圖，該電池的電解質為β-Al2O3固體。