Question

1．A、B、C、D、E為原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素，其原子半徑與最外層電子數(shù)的關(guān)系如下圖1．E原子最外層上的電子數(shù)是D原子最外層電子數(shù)的4倍，D離子核外電子排布與C^2-相同．

試回答：
（1）元素E在元素周期表中的位置是第三周期ⅣA族．
（2）與元素D離子所含電子數(shù)和質(zhì)子數(shù)均相同的微粒是NH₄⁺ （或H₃O⁺）．
（用化學(xué)式作答，下同）
（3）B和E最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物，酸性較弱的為H₂SiO₃．若用上圖2中裝置驗(yàn)證這兩種酸的酸性強(qiáng)弱，則在裝置中加入的試劑分別為：ⅠHNO₃，ⅡNa₂SiO₃，觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是中出現(xiàn)白色膠狀沉淀．
（4）由以上五種元素組成的中學(xué)常見(jiàn)的物質(zhì)，其組成和結(jié)構(gòu)信息如下表：

物質(zhì)	組成和結(jié)構(gòu)信息
a	含有A、C、D的鹽
b	C、D組成的化合物，且原子數(shù)之比為1：1
c	化學(xué)組成為AC2

①a含有的化學(xué)鍵有離子鍵、共價(jià)鍵；
②b與c反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂．

Answer 1

分析 A、B、C、D、E為原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素，E原子最外層上的電子數(shù)是D原子最外層電子數(shù)的4倍，則D處于IA族，E處于ⅣA族，E與A最外層電子數(shù)相同，二者同周期，且E的原子半徑較大，故A為碳元素、E為Si；最外層電子數(shù)C＞B＞4，且二者原子半徑小于碳原子，故B、C處于第二周期，C利用形成離子C^2-，故C為O元素，則B為N元素；D離子核外電子排布與O^2-相同，且D處于IA族，故D為Na，（4）中由以上五種元素組成的中學(xué)常見(jiàn)物質(zhì)，a是含有C、O、Na的鹽，則a為Na₂CO₃，c的化學(xué)組成為AC₂，則c為CO₂，b是O、Na組成的化合物，且原子數(shù)之比為1：1，則b為Na₂O₂，據(jù)此解答．

解答 解：A、B、C、D、E為原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素，E原子最外層上的電子數(shù)是D原子最外層電子數(shù)的4倍，則D處于IA族，E處于ⅣA族，E與A最外層電子數(shù)相同，二者同周期，且E的原子半徑較大，故A為碳元素、E為Si；最外層電子數(shù)C＞B＞4，且二者原子半徑小于碳原子，故B、C處于第二周期，C利用形成離子C^2-，故C為O元素，則B為N元素；D離子核外電子排布與O^2-相同，且D處于IA族，故D為Na．
（1）元素E為Si，在元素周期表中的位置是：第三周期ⅣA族，故答案為：第三周期ⅣA族；
（2）元素D離子為Na⁺，與Na⁺所含電子數(shù)和質(zhì)子數(shù)均相同的微粒是：NH₄⁺ （或H₃O⁺），故答案為：NH₄⁺ （或H₃O⁺）；
（3）B和E最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物分別為HNO₃、H₂SiO₃，酸性較弱的為H₂SiO₃，若驗(yàn)證這兩種酸的酸性強(qiáng)弱，根據(jù)強(qiáng)酸制弱酸的原理，則在裝置中加入的試劑分別為：Ⅰ為HNO₃，Ⅱ?yàn)镹a₂SiO₃，發(fā)生反應(yīng)：2HNO₃+Na₂SiO₃=H₂SiO₃↓+2NaNO₃，現(xiàn)象為：Ⅱ中出現(xiàn)白色膠狀沉淀，
故答案為：HNO₃；Na₂SiO₃；中出現(xiàn)白色膠狀沉淀；
（4）由以上五種元素組成的中學(xué)常見(jiàn)物質(zhì)，a是含有C、O、Na的鹽，則a為Na₂CO₃，c的化學(xué)組成為AC₂，則c為CO₂，b是O、Na組成的化合物，且原子數(shù)之比為1：1，則b為Na₂O₂，
①a為Na₂CO₃，含有離子鍵、共價(jià)鍵，故答案為：離子鍵、共價(jià)鍵；
②b與c反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂，故答案為：2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂．

點(diǎn)評(píng) 本題考查結(jié)構(gòu)位置性質(zhì)關(guān)系應(yīng)用，推斷元素是解題關(guān)鍵，注意理解掌握金屬性、非金屬性強(qiáng)弱比較實(shí)驗(yàn)事實(shí)．