Question

短周期主族元素A、B、C、D、E在元素周期表中的位置如下圖所示，其中A為地殼中含量最高的金屬元素．請用化學(xué)用語回答下列問題：
（1）E的價電子排布式：

 

（2）A、C、D元素第一電離能由大到小的順序?yàn)?div id="eqocike" class='quizPutTag' contenteditable='true'> 

 （填微粒符號 ）
（3）F與C同主族且相鄰，則F與E的氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性差的是

 

（填微粒符號）
（4）用高能射線照射含有10電子的D元素氫化物分子時，一個分子能釋放一個電子，同時產(chǎn)生一種具有較高氧化性的陽離子，試寫出該陽離子的電子式

 

．
（5）C元素的簡單氫化物與E元素的最高價氧化物的水化物反應(yīng)，生成化合物K，則K的水溶液顯

 

性（填“酸性”、“堿性”或“中性”），用離子方程式表示其原因

 

．
（6）化合物AC導(dǎo)熱性好，熱膨脹系數(shù)小，是良好的耐熱沖擊材料．其中制備AC的一種方法為：用A元素的氧化物、焦炭和C的單質(zhì)在1600～1750℃生成AC，每生成1mol AC，消耗18g碳，吸收b kJ的熱量．（熱量數(shù)據(jù)為25℃、101.3kPa條件下）寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式

 

．
（7）在Fe和Cu的混合物中加入一定量C的最高價氧化物的水化物稀溶液，充分反應(yīng)后，剩余金屬m₁ g；再向其中加入一定量稀硫酸，充分反應(yīng)后，金屬剩余 m₂ g．下列說法正確的是

 

．
a．加入稀硫酸前和加入稀硫酸后的溶液中肯定都有Fe²⁺
b．加入稀硫酸前和加入稀硫酸后的溶液中肯定都有Cu²⁺
c．加入稀硫酸前和加入稀硫酸后的溶液中可能有Fe³⁺
d． m₁ 一定大于m₂
e．剩余固體m₁g 中一定有單質(zhì)銅，剩余固體m₂g 中一定沒有單質(zhì)鐵．

Answer 1

考點(diǎn)：位置結(jié)構(gòu)性質(zhì)的相互關(guān)系應(yīng)用

專題：元素周期律與元素周期表專題

分析：A為地殼中含量最高的金屬元素是鋁，所以A為Al元素，根據(jù)短周期主族元素以及元素周期表可知：B為C、C為N、D為O、E為Cl．
（1）E為氯元素，價電子數(shù)為7；
（2）A、C、D分別為Al、N、O，由于氮原子最外層p軌道處于半滿狀態(tài)，是一種穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，所以氮的第一電離能高于相鄰族元素，據(jù)此判斷；
（3）F與C同主族且相鄰，則F為P元素，根據(jù)元素周期律判斷氫化物的穩(wěn)定性；
（4）含有10電子的D元素氫化物分子為水分子，失去一個電子后得到的陽離子含有9個電子；該陽離子中O與H之間存在極性共價鍵；
（5）C元素的簡單氫化物是氨氣，E元素的最高價氧化物的水化物是高氯酸，二者反應(yīng)生成的鹽為強(qiáng)酸弱堿鹽，銨根離子水解顯酸性；
（6）AC為AlN，根據(jù)C（s）、Al₂O₃（s）和N₂在1600～1750℃反應(yīng)生成AlN和CO寫出化學(xué)方程式，然后根據(jù)熱化學(xué)方程式的意義計(jì)算反應(yīng)熱；
（7）稀硝酸先氧化鐵后氧化銅，剩余固體m₁ g和m₂g中一定有單質(zhì)銅；再加入稀硫酸，因硝酸根在酸性條件下具有強(qiáng)氧化性，故剩余金屬無論是鐵還是銅還是鐵銅混合物，都會溶解，據(jù)此答題；

解答： 解：地殼中含量最高的金屬元素是鋁，根據(jù)短周期主族元素以及元素周期表可知：B為C、C為N、D為O、E為Cl．
（1）E為氯元素，價電子數(shù)為7，價電子排布式為3s²3p⁵，
故答案為：3s²3p⁵；
（2）A、C、D分別為Al、N、O，由于氮原子最外層p軌道處于半滿狀態(tài)，是一種穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，所以氮的第一電離能高于相鄰族元素，根據(jù)元素周期律，Al、N、O第一電離能由大到小的順序?yàn)镹＞O＞Al，
故答案為：N＞O＞Al；
（3）F與C同主族且相鄰，則F為P元素，根據(jù)元素周期律，磷的非金屬性弱于硫，所以磷化氫的穩(wěn)定性弱于硫化氫，
故答案為：PH₃；
（4）含有10電子的D元素氫化物分子為水分子，失去一個電子后得到的陽離子含有9個電子，電子式為：，
故答案為：；
（5）C元素的簡單氫化物是氨氣，E元素的最高價氧化物的水化物是高氯酸，二者反應(yīng)生成的鹽為強(qiáng)酸弱堿鹽，銨根離子水解顯酸性，水解的離子方程式為：NH₄⁺+H₂O?NH_3?H₂O+H⁺，
故答案為：酸性； NH₄⁺+H₂O?NH_3?H₂O+H⁺；
（6）AC為AlN，A的氧化物為Al₂O₃，C的單質(zhì)為N₂，生成1mol的AlN（s）吸收b kJ的熱量，生成2mol的ALN（s）則吸收2bkJ的熱量，用A元素的氧化物、焦炭和C的單質(zhì)在1600～1750℃生成AC的熱化學(xué)方程式為：3C（s）+Al₂O₃（s）+N₂ （g）=2AlN（s）+3CO（g）△H=+2b kJ/mol，
故答案為：3C（s）+Al₂O₃（s）+N₂（g）=2AlN（s）+3CO（g）△H=+2b kJ/mol；
（7）稀硝酸先氧化鐵后氧化銅，
a．只要有固體，一定會有銅，同溶液中就肯定都有Fe²⁺，故a正確；
b．若加入稀硫酸前和加入稀硫酸后氧化的只有鐵，那么溶液中無Cu²⁺，故b錯誤；
c．稀硝酸先氧化鐵后氧化銅，剩余固體m₁ g和m₂g中一定有單質(zhì)銅，則不可能有Fe³⁺，故c錯誤；
d． 再加入稀硫酸，因硝酸根在酸性條件下具有強(qiáng)氧化性，故剩余金屬無論是鐵還是銅還是鐵銅混合物，都會溶解，所以m₁ 一定大于m₂，故d正確；
e．當(dāng)鐵非常過量時，剩余固體m₁g 中和m₂g 中可能都有鐵，故e錯誤；
故選ad．

點(diǎn)評：本題考查了元素周期表和元素周期律的知識，涉及水解反應(yīng)、熱化學(xué)方程式的書寫和氧化的先后順序的分析，難度中等，注意再加入稀硫酸，硝酸根在酸性條件下具有強(qiáng)氧化性．