Question

C、N、O、Na、Mg、Al、S、Cl是常见的八种元素，根据元素及其化合物性质，回答下列问题:

（1）S在周期表中的位置为______；CO₂的电子式是_______。

（2）比较O、Na元素常见离子的半径大小(用化学式表示，下同)____>____；__________比较S、Cl元素的最高价氧化物对应水化物的酸性强弱: ____>____ 。_______________

（3）已知:

化合物	MgO	Al2O3	MgCl2	AlCl3
类型	离子化合物	离子化合物	离子化合物	共价化合物
熔点/℃	2800	2050	714	191

工业制镁时，电解MgCl₂而不电解MgO的原因是___________；制铝时，电解Al₂O₃而不电解AlCl₃的原因是___________ 。

（4）碳与镁形成的1 mol化合物Q与水反应，生成2 mol Mg(OH)₂和1 mol烃， 该烃分子中碳氢质量比为9:1,烃的结构简式为______；Q的化学式为_______ 。

（5）熔融状态下，钠和FeCl₂能组成可充电电池(装置示意图如下)，反应原理为:2Na+ FeCl₂Fe + 2NaCl .放电时，电池的正极反应式为___________；充电时，_______(写物质名称)电极接电源的负极；该电池的电解质为_______。

Answer

)第三周期第VIA族 r(O2- )> r(Na+) HClO4> H2SO4 MgO的熔点高，熔融时耗费更多能源，增加生产成本 AlCl3是共价化合物，熔融态难导电 CH≡CCH3 Mg2C3 Fe2++2e- =Fe 钠 β-Al2O3固体

【解析】分析：本题考查元素周期表和元素周期律、离子化合物和共价化合物、烃结构简式的确定、可充电电池的工作原理。

（1）根据S的原子结构示意图确定S在周期表中的位置，CO2中只含共价键。

（2）根据“层多径大，序大径小”判断离子半径大小。根据元素的非金属性强弱判断最高价氧化物对应水化物酸性强弱。

（3）根据表中信息判断，MgO的熔点高，熔融时消耗更多能源。AlCl3属于共价化合物，熔融态难导电。

（4）根据碳氢质量比计算碳氢原子个数比，根据反应的物质的量和原子守恒确定Q的化学式和烃的结构简式。

（5）可充电电池放电时为原电池工作原理，充电时为电解池工作原理。放电时的负极充电时为阴极，放电时的正极充电时为阳极。

详解：（1）S的原子结构示意图为，S在周期表中位于第三周期第VIA族。CO2的电子式为。

（2）O2-、Na+具有Ne的电子层结构，O2-的核电荷数小于Na+，则离子半径：r（O2-）r（Na+）。S、Cl都处于第三周期，同周期从左到右元素的非金属性逐渐增强，最高价氧化物对应水化物酸性逐渐增强，非金属性：SCl，S、Cl的最高价氧化物对应水化物的酸性：HClO4H2SO4。

（3）根据表中的信息，MgO和MgCl2都属于离子化合物，MgO的熔点高，MgO熔融时耗费更多能源，增加生产成本，所以工业制镁时电解MgCl2而不电解MgO。Al2O3属于离子化合物，熔融态时能导电，AlCl3属于共价化合物，熔融态难导电，工业制铝时电解Al2O3而不电解AlCl3。

（4）该烃分子中n（C）：n（H）=：=3:4，碳与镁形成的1mol化合物Q与水反应生成2molMg（OH）2和1mol烃，根据原子守恒，烃的分子式为C3H4，Q的化学式为Mg2C3。烃的不饱和度为2，烃的结构简式为CH3CCH。

（5）放电时的反应为2Na+FeCl2=2NaCl+Fe，放电时正极发生得电子的还原反应，电池的正极反应式为Fe2++2e-=Fe。放电时Na为负极，熔融FeCl2电极为正极；充电时Na为阴极，阴极与外加电源的负极相连，充电时熔融钠电极接电源的负极。根据装置图，该电池的电解质为β-Al2O3固体。