Question

短周期主族元素A、B、C、D、E，原子序數(shù)依次增大，A元素的單質常溫常壓下是最輕的氣體，B元素所形成化合物種類最多，C的最高價氧化物對應水化物甲與其氣態(tài)氫化物乙能夠化合形成鹽丙；D元素的離子半徑是同周期元素形成的簡單離子中最小的．
（1）已知相關物質之間存在如下變化：

①丁與乙和水反應生成戊和丙的離子方程式為______，由物質己電解得到單質D的化學方程式為______；
②0.1mol/L的丙溶液中所含離子濃度由大到小排列順序為______；常溫下，為使丙溶液中由丙電離的陰、陽離子濃度相等，應向溶液中加入一定量的乙的水溶液至______．
（2）已知E及其化合物有以下變化：

寫出單質E與化合物Z在一定條件下反應生成X和水的化學方程式_______，由A、B、C、D、E5種元素中的兩種元素，可形成既含極性鍵又含非極性鍵的18電子的分子，該分子的分子式為______（任寫一個即可）．
（3）C有多種氧化物，其中之一是一種無色氣體，在空氣中迅速變成紅棕色，在一定條件下，2L的該無色氣體與0.5L的氧氣相混合，若該混合氣體被足量的NaOH溶液完全吸收后沒有氣體殘留，所生成的C的含氧酸鹽的化學式是______．

Answer 1

A元素的單質常溫常壓下是最輕的氣體，說明A為H元素；B元素所形成化合物種類最多說明B為C元素，C的最高價氧化物對應水化物甲與其氣態(tài)氫化物乙能夠化合形成鹽丙，說明C是N元素，丙是硝酸銨，D元素的離子半徑是同周期元素形成的簡單離子中最小的．結合轉化關系可知，D為Al；E為S；
（1）轉化關系中己為Al₂O₃，戊為Al（OH）₃，丙為NH₄NO₃，丁+乙+H₂O→Al（OH）₃+NH₄NO₃；說明乙丁為NH₃和鋁鹽；
①丁與乙和水反應生成戊和丙的離子方程式為：Al³⁺+3NH₃?H₂O=Al（OH）₃↓+3NH₄⁺；物質己為Al₂O₃電解得到單質D為Al的化學方程式為：2Al₂O₃4Al+3O₂↑；
故答案為：Al³⁺+3NH₃?H₂O=Al（OH）₃↓+3NH₄⁺；2Al₂O₃4Al+3O₂↑；
②0.1mol/L的丙溶液是NH₄NO₃中，銨根離子水解呈酸性，所含離子濃度由大到小排列順序為：C（NO₃^-）＞C（NH₄⁺）＞C（H⁺）＞C（OH^-）；常溫下，為使丙溶液硝酸銨溶液中電離的陰、陽離子濃度相等，依據(jù)溶液中電荷守恒分析判斷；氫氧根離子濃度等于氫離子濃度，所以溶液至中性時C（NO₃^-）═C（NH₄⁺），所以應向溶液中加入一定量的乙的水溶液至中性；
故答案為：C（NO₃^-）＞C（NH₄⁺）＞C（H⁺）＞C（OH^-）；溶液PH=7；
（2）依據(jù)轉化關系判斷：E為S；X為SO₂；Y為SO₃；Z為H₂SO₄；單質E為S，與化合物Z為濃H₂SO₄在一定條件下反，應生成X為SO₂和水，反應化學方程為：S+2H₂SO₄（濃）3SO₂↑+2H₂O；
由A、B、C、D、E5種元素分別為：H、C、N、Al、S；其中的兩種元素可形成既含極性鍵又含非極性鍵的18電子的分子，該分子的分子式為：C₂H₆、或N₂H₄；
故D答案為：C₂H₆或N₂H₄；
（3）C有多種氧化物，其中之一是一種無色氣體，在空氣中迅速變成紅棕色，證明無色氣體為NO，紅棕色氣體為NO₂；在一定條件下，2L的該無色氣體與0.5L的氧氣相混合，一氧化氮剩余1L，生成二氧化氮體積1L，若該混合氣體被足量的NaOH溶液完全吸收后沒有氣體殘留，則發(fā)生的反應為NO+NO₂+2NaOH=2NaNO₂+H₂O，所以生成的氮元素的含氧酸鹽的化學式為：NaNO₂；
故答案為：NaNO₂；
分析：A元素的單質常溫常壓下是最輕的氣體，說明A為H元素；B元素所形成化合物種類最多說明B為C元素，C的最高價氧化物對應水化物甲與其氣態(tài)氫化物乙能夠化合形成鹽丙，說明C是N元素，丙是硝酸銨，D元素的離子半徑是同周期元素形成的簡單離子中最小的．結合轉化關系可知，D為Al；E為S；
（1）轉化關系中己為Al₂O₃，戊為Al（OH）₃，丙為NH₄NO₃，丁+乙+H₂O→Al（OH）₃+NH₄NO₃；說明乙丁為NH₃和鋁鹽；
①丁與乙和水反應生成戊和丙的離子方程式為：Al³⁺+3NH₃?H₂O=Al（OH）₃↓+3NH₄⁺；物質己為Al₂O₃電解得到單質D為Al的化學方程式為：2Al₂O₃4Al+3O₂↑；
②0.1mol/L的丙溶液是NH₄NO₃中，銨根離子水解呈酸性，所含離子濃度由大到小排列順序為：C（NO₃^-）＞C（NH₄⁺）＞C（H⁺）＞C（OH^-）；常溫下，為使丙溶液硝酸銨溶液中電離的陰、陽離子濃度相等，依據(jù)溶液中電荷守恒分析判斷；氫氧根離子濃度等于氫離子濃度，所以溶液至中性時C（NO₃^-）═C（NH₄⁺），所以應向溶液中加入一定量的乙的水溶液至中性；
（2）依據(jù)轉化關系判斷：E為S；X為SO₂；Y為SO₃；Z為H₂SO₄；單質E為S，與化合物Z為濃H₂SO₄在一定條件下反，應生成X為SO₂和水，反應化學方程為：S+2H₂SO₄（濃）3SO₂↑+2H₂O；
由A、B、C、D、E5種元素分別為：H、C、N、Al、S；其中的兩種元素可形成既含極性鍵又含非極性鍵的18電子的分子，該分子的分子式為：C₂H₆、或N₂H₄；
（3）C有多種氧化物，其中之一是一種無色氣體，在空氣中迅速變成紅棕色，證明無色氣體為NO，紅棕色氣體為NO₂；在一定條件下，2L的該無色氣體與0.5L的氧氣相混合，一氧化氮剩余1L，生成二氧化氮體積1L，若該混合氣體被足量的NaOH溶液完全吸收后沒有氣體殘留，則發(fā)生的反應為NO+NO₂+2NaOH=2NaNO₂+H₂O，所以生成的氮元素的含氧酸鹽的化學式為：NaNO₂；
點評：本題考查了元素判斷和物質推斷的方法，轉化關系的應用，主要考查原子結構和元素推斷，物質性質的判斷，電解冶煉鋁的原理，溶液中電荷守恒、離子濃度大小的比較等．