Question

已知：短周期元素A、B、C、D、E原子序數(shù)依次增大．

元素代號(hào)	相關(guān)信息
A	A與C可形成A2C和A2C2兩種化合物
B	B的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物甲與其氣態(tài)氫化物乙反應(yīng)可生成鹽丙
C	C的原子最外層電子數(shù)是其內(nèi)層電子數(shù)的三倍
D	D的單質(zhì)能與冷水劇烈反應(yīng)，得到強(qiáng)堿溶液
E	在第3周期元素中，E的簡(jiǎn)單離子半徑最小

（1）B、C、E三種元素組成的常見鹽的水溶液呈酸性，原因是______（用離子方程式表示）．
（2）常溫下，若甲、丙兩溶液的pH均等于5，則由水電離出的c（H⁺）_甲：c（H⁺）_丙=______；
（3）鹽丙中含有的化學(xué)鍵是______．
（4）0.1mol D單質(zhì)和0.2mol E單質(zhì)組成的混合物投入到足量的A₂C中，產(chǎn)生氣體的體積（標(biāo)準(zhǔn)狀況）是______．
（5）反應(yīng)：乙+C₂→B₂+A₂C（未配平）可設(shè)計(jì)為燃料電池，則通入乙的電極是______極（填“正”或“負(fù)”），在堿性條件下其電極反應(yīng)是______．
（6）已知^xC和^yC是C元素的兩種核素，N_A表示阿伏加德羅常數(shù)，下列說法正確的是______．
A．^xC₂與^yC₂互為同分異構(gòu)體
B．^xC與^yC核外電子排布方式不同
C．通過化學(xué)變化可以實(shí)現(xiàn)^xC與^yC間的相互轉(zhuǎn)化
D．標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1.12L ^xC₂和1.12L ^yC₂均含有0.1N_A個(gè)C原子．

Answer 1

【答案】分析：短周期元素A、B、C、D、E原子序數(shù)依次增大．B的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物甲與其氣態(tài)氫化物乙反應(yīng)可生成鹽丙，則B為氮元素、甲為硝酸、乙為氨氣、丙為硝酸銨；C的原子最外層電子數(shù)是其內(nèi)層電子數(shù)的三倍，則C有2個(gè)電子層，最外層電子數(shù)6，故C為氧元素；A與C可形成A₂C和A₂C₂兩種化合物，則A為氫元素；D的單質(zhì)能與冷水劇烈反應(yīng)，得到強(qiáng)堿溶液，原子序數(shù)大于氧元素，則D為Na元素；在第3周期元素中，E的簡(jiǎn)單離子半徑最小，則E為Al元素，據(jù)此解答．
解答：解：短周期元素A、B、C、D、E原子序數(shù)依次增大．B的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物甲與其氣態(tài)氫化物乙反應(yīng)可生成鹽丙，則B為氮元素、甲為硝酸、乙為氨氣、丙為硝酸銨；C的原子最外層電子數(shù)是其內(nèi)層電子數(shù)的三倍，則C有2個(gè)電子層，最外層電子數(shù)6，故C為氧元素；A與C可形成A₂C和A₂C₂兩種化合物，則A為氫元素；D的單質(zhì)能與冷水劇烈反應(yīng)，得到強(qiáng)堿溶液，原子序數(shù)大于氧元素，則D為Na元素；在第3周期元素中，E的簡(jiǎn)單離子半徑最小，則E為Al元素，
（1）硝酸鋁水溶液中鋁離子水解：Al³⁺+3H₂O?Al（OH）₃+3H⁺，平衡水的電離平衡，溶液呈酸性，
故答案為：Al³⁺+3H₂O?Al（OH）₃+3H⁺；
（2）常溫下，硝酸溶液中水電離中氫離子濃度等于溶液中氫氧根離子濃度為mol/L=10^-9mol/L．硝酸銨溶液中氫離子為水電離產(chǎn)生的，氫離子濃度為10^-5mol/L，故兩溶液中由水電離出的H⁺濃度之比為10^-9mol/L：10^-5mol/L=10^-4：1，
故答案為：10^-4：1；
（3）丙為硝酸銨，銨根離子與硝酸根離子之間形成離子鍵，銨根離子、硝酸根離子中原子之間形成共價(jià)鍵，
故答案為：離子鍵、共價(jià)鍵；
（4）0.1molNa單質(zhì)和0.2molAl單質(zhì)組成的混合物投入到足量的H₂O中，鈉首先反應(yīng)得到0.1molNaOH與氫氣，然后發(fā)生反應(yīng)2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑，只有0.1molAl參加反應(yīng)，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒可知，生成氫氣的物質(zhì)的量為=0.2mol，故氫氣的體積為0.2mol×22.4L/mol=4.48L，
故答案為：4.48L；
（5）反應(yīng)NH₃+O₂→N₂+H₂O（未配平）設(shè)計(jì)為燃料電池，負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，氨氣在負(fù)極放電，堿性條件下生成氮?dú)馀c水，負(fù)極電極反應(yīng)式為2NH₃+6OH^--6e^-=N₂+6H₂O，
故答案為：負(fù)；2NH₃+6OH^--6e^-=N₂+6H₂O；
（6）A．^xC₂與^yC₂，構(gòu)成元素相同、結(jié)構(gòu)相同，為同一物質(zhì)，故A錯(cuò)誤；
B．^xC與^yC核外電子數(shù)目相同，核外電子排布方式相同，故B錯(cuò)誤；
C．^xC與^yC都是同一元素的不同原子，二者之間的相互轉(zhuǎn)化不屬于化學(xué)變化，故C錯(cuò)誤；
D．標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1.12L ^xC₂和1.12L ^yC₂的物質(zhì)的量都是=0.05mol，每個(gè)分子都含有2個(gè)C原子，故都含有0.05mol×2×N_Amol^-1=0.1N_A個(gè)C原子，故D正確；
故答案為：D．
點(diǎn)評(píng)：本題考查結(jié)構(gòu)性質(zhì)位置關(guān)系、鹽類水解、原電池、化學(xué)計(jì)算等，題目較為綜合，難度中等，（4）中氫氣體積的計(jì)算為易錯(cuò)點(diǎn)，容易忽略過量計(jì)算．