Question

5．短周期主族元素A、B、C、D、E、F的原子序數(shù)依次遞增，A是自然界中形 成化合物種類最多的元素且A、B兩元素在元素周期表中相鄰，B、C、E原子的最外層電子數(shù)之和為13，C原子最外層電子數(shù)是E原子最外層電子數(shù)的3倍，B、F原子最外層電子數(shù)之和等于C、E原子最外層電子數(shù)之和，D在同周期元素中原子半徑最大．請(qǐng)回答下列問題：
（1）E的元素符號(hào)為Mg，其在元素周期表的位置：第三周期，第IIA族．
（2）元素A、B形成的最簡(jiǎn)單的氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性強(qiáng)弱關(guān)系為NH₃＞CH₄（填化學(xué)式），元素C和D可形成化合物D₂C₂，其中含有的化學(xué)鍵類型是離子鍵和非極性共價(jià)鍵．
（3）F的單質(zhì)加入到D的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的溶液中，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2Al+2OH^-+6H₂O═2[Al（OH）₄]^-+3H₂↑；上述反應(yīng)的氣體產(chǎn)物和C元素的單質(zhì)設(shè)計(jì)成的燃料電池已用于航天飛機(jī)．試寫出以30%KOH溶液為電解質(zhì)溶液的這種電池在工作時(shí)負(fù)極的電極反應(yīng)式為H₂-2e^-+2OH^-=2H₂O．
（4）在微電子工業(yè)中，B的最簡(jiǎn)單氣態(tài)氫化物的水溶液可作刻蝕劑H₂O₂的清除劑，所發(fā)生反應(yīng)的產(chǎn)物不污染環(huán)境，其化學(xué)方程式為2NH₃•H₂O+3H₂O₂=N₂↑+8H₂O．

Answer 1

分析 C原子最外層電子數(shù)是E原子最外層電子數(shù)的3倍，設(shè)E的最外層電子數(shù)為x，則C的最外層電子數(shù)為3x，因?yàn)锽、C、E原子的最外層電子數(shù)之和為13，若X=1，則B的最外層電子數(shù)為9，不符合實(shí)際，若x=3，則C的最外層電子數(shù)為9，也不符合實(shí)際，所以x只能等于2，此時(shí)，C的最外層電子數(shù)為6，B的最外層電子數(shù)為5，B、F原子最外層電子數(shù)之和等于C、E原子最外層電子數(shù)之和，則F的最外層電子數(shù)為3，由于短周期主族元素A、B、C、D、E、F的原子序數(shù)依次遞增，所以E、F只能在第三周期，E為鎂元素，F(xiàn)為鋁元素，B、C在第二周期，B為氮元素，C為氧元素，元素C和D可形成兩種化合物D₂C、D₂C₂，則D為鈉元素，A、B兩元素相鄰，所以A為碳元素，據(jù)此答題

解答 解：C原子最外層電子數(shù)是E原子最外層電子數(shù)的3倍，設(shè)E的最外層電子數(shù)為x，則C的最外層電子數(shù)為3x，因?yàn)锽、C、E原子的最外層電子數(shù)之和為13，若X=1，則B的最外層電子數(shù)為9，不符合實(shí)際，若x=3，則C的最外層電子數(shù)為9，也不符合實(shí)際，所以x只能等于2，此時(shí)，C的最外層電子數(shù)為6，B的最外層電子數(shù)為5，B、F原子最外層電子數(shù)之和等于C、E原子最外層電子數(shù)之和，則F的最外層電子數(shù)為3，由于短周期主族元素A、B、C、D、E、F的原子序數(shù)依次遞增，所以E、F只能在第三周期，E為鎂元素，F(xiàn)為鋁元素，B、C在第二周期，B為氮元素，C為氧元素，元素C和D可形成化合物D₂C₂，則D為鈉元素，A、B兩元素相鄰，所以A為碳元素．
（1）E為鎂元素，在元素周期表的第三周期IIA族，故答案為：Mg；三；IIA；
（2）元素A、B形成的最簡(jiǎn)單的氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性強(qiáng)弱關(guān)系為NH₃＞CH₄，元素C和D可形成D₂C₂，為過氧化鈉，含有的離子鍵、非極性共價(jià)鍵，故答案為：NH₃＞CH₄，離子鍵、非極性共價(jià)鍵；
（3）鋁和氫氧化鈉溶液發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2Al+2OH^-+6H₂O═2[Al（OH）₄]^-+3H₂↑，氫氣與氧氣構(gòu)成的燃料電池，在30%KOH溶液為電解質(zhì)溶液的這種電池的負(fù)極反應(yīng)式為：H₂-2e^-+2OH^-=2H₂O，故答案為：2Al+2OH^-+6H₂O═2[Al（OH）₄]^-+3H₂↑，H₂-2e^-+2OH^-=2H₂O；
（4）NH₃的水溶液可作刻蝕劑H₂O₂的清除劑，所發(fā)生反應(yīng)的產(chǎn)物不污染環(huán)境，反應(yīng)生成氮?dú)馀c水，化學(xué)方程式為：2NH₃•H₂O+3H₂O₂=N₂↑+8H₂O，故答案為：2NH₃•H₂O+3H₂O₂=N₂↑+8H₂O．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了元素周期表、元素周期律、元素化合物知識(shí)、離子反應(yīng)等知識(shí)，中等難度，解題的難點(diǎn)在于元素的推斷．