Question

17．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)駶櫟募t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0.1mol/L的乙溶液pH＞l；D的單質(zhì)既能與C元素最高價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）寫出丁溶液中通入過量二氧化碳時的離子方程式AlO₂^-+CO₂（過）+2H₂O=Al（OH）₃+HCO₃^-
（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，測得BA₃的物質(zhì)的量濃度為0.4mol/L，計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，A、B組成的常見氣體甲能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)，則甲為NH₃，A為H、B為N元素；A、C處于同一主族，結(jié)合原子序數(shù)可知，C為Na；C、D、E處于同一周期，應(yīng)該處于第三周期，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，即E原子最外層電子數(shù)為：1+1+5=7，則E為Cl；E的單質(zhì)氯氣與甲（NH₃）反應(yīng)能生成B的單質(zhì)，同時生成兩種溶于水均呈酸性的化合物乙和丙，應(yīng)該為氯化銨和氯化氫，其中0.1mol/L的乙溶液pH＞1，則乙為NH₄Cl，丙為HCl；D的單質(zhì)既能與C（Na）元素最高價氧化物的水化物的溶液（氫氧化鈉溶液）反應(yīng)生成鹽丁，也能與丙（HCl）的水溶液反應(yīng)生成鹽戊，則D的氫氧化物為兩性氫氧化物，故D為Al元素，故丁為NaAlO₂，戊為氯化鋁，由此分析解答．

解答 解：A、B、C、D、E為原子序數(shù)依次增大的短周期元素，A、B組成的常見氣體甲能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)，則甲為NH₃，A為H、B為N元素；A、C處于同一主族，結(jié)合原子序數(shù)可知，C為Na；C、D、E處于同一周期，應(yīng)該處于第三周期，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，即E原子最外層電子數(shù)為：1+1+5=7，則E為Cl；E的單質(zhì)氯氣與甲（NH₃）反應(yīng)能生成B的單質(zhì)，同時生成兩種溶于水均呈酸性的化合物乙和丙，應(yīng)該為氯化銨和氯化氫，其中0.1mol/L的乙溶液pH＞1，則乙為NH₄Cl，丙為HCl；D的單質(zhì)既能與C（Na）元素最高價氧化物的水化物的溶液（氫氧化鈉溶液）反應(yīng)生成鹽丁，也能與丙（HCl）的水溶液反應(yīng)生成鹽戊，則D的氫氧化物為兩性氫氧化物，故D為Al元素，故丁為NaAlO₂，戊為氯化鋁，
（1）根據(jù)上述方向，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，反應(yīng)生成氫氧化鋁和碳酸氫鈉，離子方程式為AlO₂^-+CO₂ （過）+2H₂O=Al（OH）₃+HCO₃^-，故答案為：AlO₂^-+CO₂ （過）+2H₂O=Al（OH）₃+HCO₃^-；
（4）N₂ +3H₂?2NH₃ △H＜0
起始（mol）：2      1.6        0
反應(yīng)（mol）：0.4     1.2       0.8
平衡（mol）：1.6     0.4       0.8
平衡常數(shù)K=$\frac{{{{（\frac{0.8mol}{2L}）}^2}}}{{\frac{1.6mol}{2L}×{{（\frac{0.4mol}{2L}）}^3}}}$=25，故答案為：25；
（5）氯氣與氨氣反應(yīng)生成NH₄Cl、HCl，二者物質(zhì)的量之比為2：4，則該反應(yīng)方程式為：3Cl₂+4NH₃=N₂+2NH₄Cl+4HCl，該反應(yīng)中被氧化的是氨氣，被還原的為氯氣，氯氣完全被還原，而4mol氨氣中有2mol被氧化，所以該反應(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，故答案為：2：3．

點評 本題考查原子結(jié)構(gòu)與元素周期律，元素的推斷是解答本題的難點，注意三行式在解平衡常數(shù)問題上的應(yīng)用．