Question

7．A、B、C、D、E為原子序數(shù)依次增大的五種短周期元素，其中僅含有一種金屬元素，A和D最外層電子數(shù)相同；B、C和E在周期表中相鄰，且C、E同主族．B、C的最外層電子數(shù)之和等于D的原子核外電子數(shù)，A和C可形成兩種常見的液態(tài)化合物．
請(qǐng)回答下列問題：
（1）C、D、E三種原子對(duì)應(yīng)的離子半徑由大到小的順序是S^2-＞O^2-＞Na⁺（填具體離子符號(hào)）；由A、B、C三種元素按  4：2：3組成的化合物所含的化學(xué)鍵類型屬于離子鍵和共價(jià)鍵．
（2）用某種廢棄的金屬易拉罐與 A、C、D組成的化合物溶液反應(yīng)，該反應(yīng)的離子方程式為：2Al+2OH^-+2H₂O=2（AlOH₂）^-+3H₂↑．
（3）A、C兩元素的單質(zhì)與熔融K₂CO₃，組成的燃料電池，其負(fù)極反應(yīng)式為H₂+CO₃^2--2e^-=CO₂↑+H₂O，用該電池電解1L1mol/LNaCl溶液，當(dāng)消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下1.12LA₂時(shí)，NaCl溶液的PH=13 （假設(shè)電解過程中溶液的體積不變）．
（4）可逆反應(yīng)2EC₂（氣）+C₂（氣）?2EC₃（氣）在兩個(gè)密閉容器中進(jìn)行，A容器中有一個(gè)可上下移動(dòng)的活塞，B 容器可保持恒容 （如圖所示），若在 A、B 中分別充入lmolC₂和2molEC₂，使V （A ）=V （ B ），在相同溫度下反應(yīng)，則：①達(dá)平衡所需時(shí)間：t（A ）＜ t （ B ）（填＞、＜、二，或：無(wú)法確定，下同）．平衡時(shí) EC₂的轉(zhuǎn)化率：a（ A ） _a（ B ）．
（5）欲比較C和E兩元素的非金屬性相對(duì)強(qiáng)弱，可采取的措施有cd （填“序號(hào)”）．
a．比較這兩種元素的氣態(tài)氫化物的沸點(diǎn)
b．比較這兩種元素的單質(zhì)在常溫下的狀態(tài)
c．比較這兩種元素的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性
d．比較這兩種元素的單質(zhì)與氫氣化合的難易．

Answer 1

分析 A、B、C、D、E為原子序數(shù)依次增大的五種短周期元素，C與B、E在周期表中相鄰，且C、E同主族，原子序數(shù)C大于A、B小于E，則C處于第二周期，E處于第三周期，所以B、C、E在周期表中的位置關(guān)系為，A和D最外層電子數(shù)相同，則二者處于同族，原子序數(shù)D大于C小于E，則D為第三周期，其中僅含一種金屬元素，D應(yīng)為金屬，B、C的最外層電子數(shù)之和等于D的原子核外電子數(shù)，D的核外電子數(shù)為奇數(shù)，則D為鈉元素或鋁元素，若D為鈉元素，則A為氫元素，B為氮元素，C為氧元素，E為硫元素，A和C可形成化合物H₂O、H₂O₂，符合題意．若D為鋁元素，則A為硼元素，B為氧元素，C為氟元素，E為氯元素，A和C形成化合物，不符合題意．故A為氫元素，B為氮元素，C為氧元素，D為鈉元素，E為硫元素，據(jù)此答題．

解答 解：A、B、C、D、E為原子序數(shù)依次增大的五種短周期元素，C與B、E在周期表中相鄰，且C、E同主族，原子序數(shù)C大于A、B小于E，則C處于第二周期，E處于第三周期，所以B、C、E在周期表中的位置關(guān)系為，A和D最外層電子數(shù)相同，則二者處于同族，原子序數(shù)D大于C小于E，則D為第三周期，其中僅含一種金屬元素，D應(yīng)為金屬，B、C的最外層電子數(shù)之和等于D的原子核外電子數(shù)，D的核外電子數(shù)為奇數(shù)，則D為鈉元素或鋁元素，若D為鈉元素，則A為氫元素，B為氮元素，C為氧元素，E為硫元素，A和C可形成化合物H₂O、H₂O₂，符合題意．若D為鋁元素，則A為硼元素，B為氧元素，C為氟元素，E為氯元素，A和C形成化合物，不符合題意．故A為氫元素，B為氮元素，C為氧元素，D為鈉元素，E為硫元素，
（1）C、D、E三種原子對(duì)應(yīng)的離子為O^2-、Na⁺、S^2-，電子層數(shù)越多，半徑越小，電子層數(shù)相同時(shí)，核電荷數(shù)越多，半徑越小，所以它們半徑由大到小的順序是S^2-＞O^2-＞Na⁺，由A、B、C三種元素按 4：2：3組成的化合物為NH₄NO₃，所含的化學(xué)鍵類型屬于離子鍵和共價(jià)鍵，
故答案為：S^2-＞O^2-＞Na⁺；離子鍵和共價(jià)鍵；
（2）廢棄的金屬易拉罐為鋁，與A、C、D組成的化合物為氫氧化鈉溶液反應(yīng)，該反應(yīng)的離子方程式為：2Al+2OH^-+2H₂O=2（AlOH₂）^-+3H₂↑，
故答案為：2Al+2OH^-+2H₂O=2（AlOH₂）^-+3H₂↑；
（3）氫氣、氧氣與熔融K₂CO₃，組成的燃料電池，氫氣在負(fù)極放電，在熔融碳酸鉀條件下生成二氧化碳與水，電解反應(yīng)式為：H₂+CO₃^2--2e^-=CO₂↑+H₂O；
用該電池電解1L1mol/LNaCl溶液，當(dāng)消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下1.12LH₂時(shí)，氫氣的物質(zhì)的量=$\frac{1.12L}{22.4L/mol}$=0.05mol，生成的NaOH物質(zhì)的量=0.05mol×2=0.1mol，故n（OH^-）=0.1mol/L，則c（H⁺）=$\frac{1{0}^{-14}}{0.1}$=10^-13，故l溶液的pH=-lg10^-13=13，
故答案為：H₂+CO₃^2--2e^-=CO₂↑+H₂O；13；
（4）可逆反應(yīng)2EC₂（氣）+C₂（氣）?2EC₃（氣）在兩個(gè)密閉容器中進(jìn)行，A容器中有一個(gè)可上下移動(dòng)的活塞，B 容器可保持恒容 （如圖所示），若在 A、B 中分別充入lmolC₂ 和2molEC₂，使V（A ）=V（ B ），在相同溫度下反應(yīng)，則：A中壓強(qiáng)不變，B中壓強(qiáng)減小，故A反應(yīng)速率更快，達(dá)平衡所需時(shí)間更短，故t（A）＜t（B）；A中的壓強(qiáng)更高，增大壓強(qiáng)平衡向正反應(yīng)反應(yīng)移動(dòng)，平衡時(shí) EC₂ 的轉(zhuǎn)化率更高，故：a（ A ）＞a（ B ），
故答案為：＜；＞；
（5）a．沸點(diǎn)屬于物理性質(zhì)，不能比較元素的非金屬性強(qiáng)弱，故a錯(cuò)誤；
b．單質(zhì)的狀態(tài)屬于物理性質(zhì)，不能比較元素的非金屬性強(qiáng)弱，故b錯(cuò)誤；
c．氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性，元素的非金屬性越強(qiáng)，可以利用氫化物穩(wěn)定性比較，故c正確；
d．元素的單質(zhì)與氫氣化合的越容易，單質(zhì)越活潑，元素的非金屬性越強(qiáng)，故d正確；
故答案為：cd．

點(diǎn)評(píng) 本題考查結(jié)構(gòu)與位置關(guān)系、半徑比較、晶體類型與化學(xué)鍵、原電池、化學(xué)計(jì)算、化學(xué)平衡移動(dòng)、非金屬性比較等，難度中等，是對(duì)知識(shí)綜合運(yùn)用與學(xué)生能力考查，推斷元素是關(guān)鍵，需充分利用信息，對(duì)知識(shí)全面掌握，物質(zhì)推斷是難點(diǎn)、易錯(cuò)點(diǎn)．