Question

19．現(xiàn)有A、B、C、D、E五種短周期主族元素，其原子序數(shù)依次增大，它們之間關(guān)系如下：
Ⅰ．原子半徑：A＜C＜B＜E＜D
Ⅱ．原子的核外電子層數(shù)：B=C=2A
Ⅲ．B元素的主要化合價(jià)：最高正價(jià)+最低負(fù)價(jià)=2
Ⅳ．C是周期表中非金屬性最強(qiáng)的元素
V．原子的最外層電子數(shù)：B+D=8
VI．E是同周期中半徑最小的原子
請(qǐng)回答：
（1）實(shí)驗(yàn)室制取E的單質(zhì)反應(yīng)離子方程式為MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+2H₂O+C1₂↑．
（2）只有A和B兩種元素組成的屬于離子晶體的化合物可能為NH₄H（或（NH₄）₃N、NH₄N₃）（用化學(xué)式表示）．
（3）由D元素形成的氫氧化物，與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)的離子方程式為Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+H₂O．
下列可作為比較D和Mg金屬性強(qiáng)弱的方法是bc（填代號(hào)）．
a．測(cè)兩種元素單質(zhì)的硬度和熔、沸點(diǎn)       b．比較最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的堿性強(qiáng)弱
c．比較單質(zhì)與同濃度鹽酸反應(yīng)的劇烈程度   d..比較兩種元素在化合物中化合價(jià)的高低
（4）由B、C元素組成的化合物BC₃，該化合物具有強(qiáng)氧化性，與水反應(yīng)生成兩種酸和一種無色氣體，該氣體常溫下遇空氣變紅棕色，寫出該化合物與水反應(yīng)的化學(xué)方程式3NF₃+5H₂O=HNO₃+2NO↑+9HF．
（5）由A、B和C三種元素組成的鹽，常溫下其水溶液顯酸性，寫出檢驗(yàn)該鹽中所含陽離子的離子方程式NH₄⁺+OH^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH₃↑+H₂O；
（6）下圖Ⅰ、Ⅱ分別是甲、乙兩組同學(xué)將與B元素同主族的砷元素的化合物按反應(yīng)“AsO₄^3-+2I^-+2H⁺?AsO₃^3-+I₂+H₂O”設(shè)計(jì)成的原電池裝置，其中C₁、C₂均為碳棒．甲組向圖Ⅰ燒杯中逐滴加入適量濃鹽酸或40% NaOH溶液，電流表指針都不發(fā)生偏轉(zhuǎn)；乙組經(jīng)思考后先添加了一種離子交換膜，然后向圖Ⅱ燒杯右側(cè)中逐滴加入適量40%NaOH溶液，發(fā)現(xiàn)電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)．
①甲組電流表指針都不發(fā)生偏轉(zhuǎn)的原因是氧化還原反應(yīng)在電解質(zhì)溶液中直接進(jìn)行，沒有電子沿導(dǎo)線通過．
②乙組添加的是陽（填“陰”或“陽”）離子交換膜．

Answer 1

分析 A、B、C、D、E五種短周期主族元素，其原子序數(shù)依次增大，原子的核外電子層數(shù)：B=C=2A，則A處于第一周期，B、C處于第二周期，則A為H元素；B元素的主要化合價(jià)：最高正價(jià)+最低負(fù)價(jià)=2，B處于ⅤA族，則B為N元素；原子的最外層電子數(shù)：B+D=8，則D的最外層電子數(shù)為8-5=3，D的原子序數(shù)大于N元素，則D為Al元素；C是周期表中非金屬性最強(qiáng)的元素，則C為F元素；E是同周期中半徑最小的原子，E處于第三周期，則E為Cl元素，據(jù)此進(jìn)行解答（1）～（5）；
（6）①甲組向圖Ⅰ燒杯中逐滴加入適量濃鹽酸，發(fā)生氧化還原反應(yīng)，不發(fā)生原電池反應(yīng)；
②乙組向圖ⅡB燒杯中逐滴加入適量濃鹽酸或40%NaOH溶液，發(fā)生原電池反應(yīng)，A中發(fā)生I₂+2e^-═2I^-，為正極反應(yīng)，而B中As化合價(jià)升高，發(fā)生氧化反應(yīng)，以此分析．

解答 解：A、B、C、D、E五種短周期主族元素，其原子序數(shù)依次增大，原子的核外電子層數(shù)：B=C=2A，則A處于第一周期，B、C處于第二周期，則A為H元素；B元素的主要化合價(jià)：最高正價(jià)+最低負(fù)價(jià)=2，B處于ⅤA族，則B為N元素；原子的最外層電子數(shù)：B+D=8，則D的最外層電子數(shù)為8-5=3，D的原子序數(shù)大于N元素，則D為Al元素；C是周期表中非金屬性最強(qiáng)的元素，則C為F元素；E是同周期中半徑最小的原子，E處于第三周期，則E為Cl元素，
（1）實(shí)驗(yàn)室制取氯氣是二氧化錳和濃鹽酸共熱，反應(yīng)的離子方程式為：MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+2H₂O+C1₂↑，
故答案為：MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+2H₂O+C1₂↑；
（2）A、B分別為N、H元素，N和H組成的離子化合物一定含有銨根離子，可能為：NH₄H 或（ NH₄）₃N、NH₄N₃，
故答案為：NH₄H（或（ NH₄）₃N、NH₄N₃）；
（3）由D元素形成的氫氧化物為Al（OH）₃，Al（OH）₃和NaOH反應(yīng)的離子方程式為：Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+H₂O；
a．金屬性強(qiáng)弱與兩種元素單質(zhì)的硬度和熔、沸點(diǎn)無關(guān)，故a錯(cuò)誤；
b．金屬元素的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的堿性越弱，金屬性越弱，故b正確；
c．金屬性越強(qiáng)，單質(zhì)與同濃度鹽酸反應(yīng)的劇烈程度就越大，故c正確     
d．金屬性強(qiáng)弱與化合價(jià)高低無關(guān)（即與失去電子數(shù)多少），與難易程度有關(guān)，故d錯(cuò)誤；
故答案為：Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+H₂O；bc；
（4）由B、C元素組成的化合物BC₃，為NF₃，該化合物具有強(qiáng)氧化性，與水反應(yīng)生成兩種酸HNO₃、HF和一種無色氣體，該氣體常溫下遇空氣變紅棕色為NO，該化合物與水反應(yīng)的化學(xué)方程式：3NF₃+5H₂O=HNO₃+2NO↑+9HF；
故答案為：3NF₃+5H₂O=HNO₃+2NO↑+9HF；
（5）A、B和C三種元素組成的鹽為NH₄F，銨根離子部分水解，溶液顯示酸性，檢驗(yàn)銨根離子的反應(yīng)為：取少量該鹽溶液于一支試管中，加入過量的濃氫氧化鈉溶液，加熱，用濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙檢驗(yàn)，若變藍(lán)，則有NH₄⁺，反之無NH₄⁺，涉及的反應(yīng)為：NH₄⁺+OH^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH₃↑+H₂O，
故答案為：NH₄⁺+OH^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH₃↑+H₂O；
（6）①甲組操作時(shí)，兩個(gè)電極均為碳棒，不發(fā)生原電池反應(yīng)，則微安表（G）指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，
故答案為：氧化還原反應(yīng)在電解質(zhì)溶液中直接進(jìn)行，沒有電子沿導(dǎo)線通過；
②乙組向圖ⅡB燒杯中逐滴加入適量濃鹽酸或40%NaOH溶液，發(fā)生原電池反應(yīng)，A中發(fā)生I₂+2e^-═2I^-，為正極反應(yīng)，而B中As化合價(jià)升高，發(fā)生氧化反應(yīng)，添加了陽離子交換膜，
故答案為：陽．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了位置、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)關(guān)系的綜合應(yīng)用，題目難度中等，試題知識(shí)點(diǎn)較多、綜合性較強(qiáng)，充分考查學(xué)生的分析、理解能力及靈活應(yīng)用基礎(chǔ)知識(shí)的能力，注意熟練掌握原子結(jié)構(gòu)與元素周期表、元素周期律的關(guān)系．