Question

（2010?合肥三模）以下是一些元素的信ο，其中有一種元素不在短周期．根據(jù)信ο完成問題：

元素A	元素B	元素C	元素X	元素Y	元素Z
單質(zhì)是一種常見金屬，與元素X形成黑色和磚紅色兩種化合物	單質(zhì)是一種黃綠色氣體	短周期中金屬性最強(qiáng)，與X反應(yīng)能生成兩種化合物	最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子數(shù)的3倍，能形成雙原子陰離子	單質(zhì)為雙原子分子，結(jié)構(gòu)中σ鍵與π鍵數(shù)目比為1：2	陽離子就是一個(gè)質(zhì)子

（1）寫出A元素基態(tài)原子的核外電子排布式

1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹或[Ar]3d¹⁰4s¹

．
（2）B、C、X的簡單離子半徑由大到小的順序?yàn)?!--BA-->

Cl^-＞O^2-＞Na⁺

（用元素離子符號(hào)表示）．
（3）化合物YZ₄B化學(xué)鍵的類型是

離子鍵和共價(jià)鍵

，檢驗(yàn)該固體化合物中陽離子的實(shí)驗(yàn)的方法和現(xiàn)象是

取少量固體于試管中，加入濃NaOH溶液并加熱，用濕潤的紅色石蕊試紙放在試管口，紅色石蕊試紙變藍(lán)

．
（4）A元素的單質(zhì)在潮濕空氣中銹蝕生成綠色物質(zhì)，用一個(gè)化學(xué)方程式表示銹蝕過程

2Cu+O₂+CO₂+H₂O═Cu₂（OH）₂CO₃

．
（5）常溫下，工業(yè)上用惰性電極在電解槽中電解100L 1.5mol?L^-1CB的水溶液時(shí)，兩極共收集到氣體22.4L（標(biāo)準(zhǔn)狀況下），計(jì)算電解后陰極區(qū)溶液的pH=

12

（假設(shè)電解前后溶液體積不變）．

Answer 1

分析：元素A的單質(zhì)是一種常見金屬，與元素X形成黑色和磚紅色兩種化合物，則A為Fe；元素B的單質(zhì)是一種黃綠色氣體，則B為Cl；元素C的短周期中金屬性最強(qiáng)，與X反應(yīng)能生成兩種化合物，則C為Na；元素X的最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子數(shù)的3倍，能形成雙原子陰離子，X為O；元素Y的單質(zhì)為雙原子分子，結(jié)構(gòu)中σ鍵與π鍵數(shù)目比為1：2，Y為N；元素Z的陽離子就是一個(gè)質(zhì)子，則Z為H．
（1）Fe的原子序數(shù)為26；
（2）電子層越多，離子半徑越大，具有相同電子排布的離子，原子序數(shù)大的離子半徑��；
（3）化合物YZ₄B為NH₄Cl；利用銨鹽與堿反應(yīng)生成氨氣及氨氣的檢驗(yàn)來檢驗(yàn)銨根離子；
（4）根據(jù)反應(yīng)物與生成物來書寫化學(xué)反應(yīng)方程式；
（5）惰性電極電解NaCl溶液，陽極生成氯氣，陰極生成氫氣，由2H⁺+2e^-═H₂↑來計(jì)算．

解答：解：元素A的單質(zhì)是一種常見金屬，與元素X形成黑色和磚紅色兩種化合物，則A為Fe；元素B的單質(zhì)是一種黃綠色氣體，則B為Cl；元素C的短周期中金屬性最強(qiáng)，與X反應(yīng)能生成兩種化合物，則C為Na；元素X的最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子數(shù)的3倍，能形成雙原子陰離子，X為O；元素Y的單質(zhì)為雙原子分子，結(jié)構(gòu)中σ鍵與π鍵數(shù)目比為1：2，Y為N；元素Z的陽離子就是一個(gè)質(zhì)子，則Z為H．
（1）Fe的原子序數(shù)為26，其電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹或[Ar]3d¹⁰4s¹，
故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹或[Ar]3d¹⁰4s¹；
（2）電子層越多，離子半徑越大，具有相同電子排布的離子，原子序數(shù)大的離子半徑小，則氯離子半徑最大，鈉離子與氧離子具有相同電子排布，則氧離子半徑大，所以離子半徑為Cl^-＞O^2-＞Na⁺，故答案為：Cl^-＞O^2-＞Na⁺；
（3）化合物YZ₄B為NH₄Cl，氯離子與銨根離子以離子鍵結(jié)合，N、H之間以共價(jià)鍵結(jié)合，則含有離子鍵和共價(jià)鍵；取少量固體于試管中，加入濃NaOH溶液并加熱，用濕潤的紅色石蕊試紙放在試管口，紅色石蕊試紙變藍(lán)，則證明原固體中存在銨根離子，
故答案為：離子鍵和共價(jià)鍵；取少量固體于試管中，加入濃NaOH溶液并加熱，用濕潤的紅色石蕊試紙放在試管口，紅色石蕊試紙變藍(lán)；
（4）反應(yīng)物為銅、氧氣、水、二氧化碳，生成物為Cu₂（OH）₂CO₃，
則化學(xué)反應(yīng)方程式為2Cu+O₂+CO₂+H₂O═Cu₂（OH）₂CO₃，故答案為：2Cu+O₂+CO₂+H₂O═Cu₂（OH）₂CO₃；
（5）惰性電極電解NaCl溶液，陽極生成氯氣，陰極生成氫氣，兩極共收集到氣體22.4L（標(biāo)準(zhǔn)狀況下），
則氫氣為11.2L，由2H⁺+2e^-═H₂↑可知，n（H⁺）=n（OH^-）=1mol，
所以c（OH^-）=

1mol

100L

=0.01mol/L，即pH=12，故答案為：12．

點(diǎn)評(píng)：本題考查原結(jié)構(gòu)與元素周期律，元素的推斷是解答本題的關(guān)鍵，并熟悉元素化合物知識(shí)來解答，題目難度不大．