Question

3．A、B、C、D、E為原子序數(shù)依次增大的短周期元素．A、C處于同一主族，C、D、E處于同一周期，E原子的最外層電子數(shù)是A、B、C原子最外層電子數(shù)之和，D是地殼中含量最高的金屬元素；A、B組成的常見氣體甲能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)；E的單質(zhì)與甲反應(yīng)能生成B的單質(zhì)，同時(shí)生成兩種水溶液均呈酸性的化合物乙和丙（該反應(yīng)中氧化產(chǎn)物只有一種），25℃時(shí)0.1mol．L^-l的乙溶液pH＞l；D的單質(zhì)既能與C元素最高價(jià)氧化物的水化物的溶液反應(yīng)生成鹽丁，也能與丙的水溶液反應(yīng)生成鹽．請(qǐng)回答下列問題：
（1）甲的化學(xué)式為NH₃；B單質(zhì)的電子式為．
（2）D元素的名稱是鋁．
（3）寫出丁溶液中通人入過量二氧化碳時(shí)的離子方程式AlO₂^-+2H₂O+CO₂═HCO₃^-+Al（OH）₃↓
（4）工業(yè)上利用A、B的單質(zhì)合成甲（BA₃）：B₂（g）+3A₂（g）?2BA₃（g）△H＜0
在一定溫度下，在2L密閉容器中，2mol單質(zhì)B₂和1.6mol單質(zhì)A₂充分反應(yīng)后達(dá)到平衡，測(cè)得BA₃的物質(zhì)的量濃度為0.4mol．L^-l，計(jì)算該溫度下的平衡常數(shù)K=25．
（5）E的單質(zhì)與甲反應(yīng)生成的乙和丙的物質(zhì)的量之比為2：4．反應(yīng)中被氧化的物質(zhì)與被還原的物質(zhì)的物質(zhì)的量之比為2：3．

Answer 1

分析 A、B、C、D、E為原子序數(shù)依次增大的短周期元素．D是地殼中含量最高的金屬元素，則D為Al；A、B組成的常見氣體甲能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)，該氣體甲為NH₃，則A為H元素、B為N元素；C、D、E處于同一周期，即處于第三周期，A、C處于同一主族，則C為Na；E原子的最外層電子數(shù)是A、B、C原子最外層電子數(shù)之和，則E原子最外層電子數(shù)為1+5+1=7，故E為Cl；E的單質(zhì)與甲反應(yīng)能生成B的單質(zhì)，同時(shí)生成兩種水溶液均呈酸性的化合物乙和丙（該反應(yīng)中氧化產(chǎn)物只有一種），25℃時(shí)0.1mol．L^-l的乙溶液pH＞l，則乙為NH₄Cl、丙為HCl；D的單質(zhì)既能與C元素最高價(jià)氧化物的水化物的溶液反應(yīng)生成鹽丁，也能與丙的水溶液反應(yīng)生成鹽，則丁為NaAlO₂，據(jù)此解答．

解答 解：A、B、C、D、E為原子序數(shù)依次增大的短周期元素．D是地殼中含量最高的金屬元素，則D為Al；A、B組成的常見氣體甲能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)，該氣體甲為NH₃，則A為H元素、B為N元素；C、D、E處于同一周期，即處于第三周期，A、C處于同一主族，則C為Na；E原子的最外層電子數(shù)是A、B、C原子最外層電子數(shù)之和，則E原子最外層電子數(shù)為1+5+1=7，故E為Cl；E的單質(zhì)與甲反應(yīng)能生成B的單質(zhì)，同時(shí)生成兩種水溶液均呈酸性的化合物乙和丙（該反應(yīng)中氧化產(chǎn)物只有一種），25℃時(shí)0.1mol．L^-l的乙溶液pH＞l，則乙為NH₄Cl、丙為HCl；D的單質(zhì)既能與C元素最高價(jià)氧化物的水化物的溶液反應(yīng)生成鹽丁，也能與丙的水溶液反應(yīng)生成鹽，則丁為NaAlO₂．
（1）甲的化學(xué)式為NH₃，B單質(zhì)為N₂，電子式為，故答案為：NH₃；；
（2）D元素的名稱是鋁，故答案為：鋁；
（3）NaAlO₂溶液中通入過量二氧化碳時(shí)的離子方程式：AlO₂^-+2H₂O+CO₂═HCO₃^-+Al（OH）₃↓，
故答案為：AlO₂^-+2H₂O+CO₂═HCO₃^-+Al（OH）₃↓；
（4）在一定溫度下，在2L密閉容器中，2mol單質(zhì)N₂和1.6mol單質(zhì)H₂充分反應(yīng)后達(dá)到平衡，測(cè)得NH₃的物質(zhì)的量濃度為0.4mol．L^-l，則：
               N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）
起始濃度（mol/L）：1      0.8       0
變化濃度（mol/L）：0.2    0.6       0.4
平衡濃度（mol/L）：0.8    0.2       0.4
該溫度下的平衡常數(shù)K=$\frac{{c}^{2}（N{H}_{3}）}{c（{N}_{2}）×{c}^{3}（{H}_{2}）}$=$\frac{0．{4}^{2}}{0.8×0．{2}^{3}}$=25，
故答案為：25；
 （5）氯氣與氨氣反應(yīng)生成的NH₄Cl、HCl的物質(zhì)的量之比為2：4，設(shè)二者物質(zhì)的量分別為2mol、4mol，根據(jù)氯原子守恒被還原氯氣為$\frac{2mol+4mol}{2}$=3mol，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒被氧化的氨氣為$\frac{3mol×2}{3}$=2mol，則反應(yīng)中被氧化的物質(zhì)與被還原的物質(zhì)的物質(zhì)的量之比為2mol：3mol=2：3，
故答案為：2：3．

點(diǎn)評(píng) 本題考查結(jié)構(gòu)性質(zhì)位置關(guān)系應(yīng)用，涉及元素化合物性質(zhì)、電子式、化學(xué)平衡常數(shù)、氧化還原反應(yīng)計(jì)算等，是對(duì)學(xué)生綜合能力的考查，難度中等．