Question

短周期的五種元素A、B、C、D、E，原子序數(shù)依次增大．A、B、C三種元素電子層數(shù)之和是5．A、B兩元素原子最外層電子數(shù)之和等于C元素原子最外層電子數(shù)；B元素原子最外電子層上的電子數(shù)是它的電子層數(shù)的2倍，A與D可以形成原子個(gè)數(shù)比分別為1：1和2：1的兩種液態(tài)化合物；E單質(zhì)用于凈化水質(zhì)．
請(qǐng)回答：
（1）寫出D在元素周期表中的位置

 

，E的原子結(jié)構(gòu)示意圖是

 

．下列可以驗(yàn)證C與D兩元素原子得電子能力強(qiáng)弱的實(shí)驗(yàn)事實(shí)是

 

（填寫編號(hào)）．
A．比較這兩種元素的氣態(tài)氫化物的沸點(diǎn)
B．比較只有這兩種元素所形成的化合物中的化合價(jià)
C．比較這兩種元素的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性
D．比較這兩種元素的單質(zhì)與氫氣化合的難易
（2）由A、B兩種元素組成的最簡(jiǎn)單的化合物，寫出其電子式

 

．
（3）均由A、B、C、D四種元素組成的甲、乙兩種化合物，都既可以與鹽酸反應(yīng)又可以與NaOH溶液反應(yīng)，甲為無(wú)機(jī)鹽，其化學(xué)式為

 

，乙為天然高分子化合物的水解產(chǎn)物，且是同類物質(zhì)中相對(duì)分子質(zhì)量最小的，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為

 

．
（4）膠態(tài)磁流體在醫(yī)學(xué)上有重要的用途，而納米級(jí)Fe₃O₄是磁流體中的重要粒子，其制備過(guò)程可簡(jiǎn)單表示如下：
①將化合物CA₃通入等物質(zhì)的量的FeSO₄、Fe₂（SO₄）₃的混合溶液中，生成兩種堿，寫出該反應(yīng)過(guò)程的總的離子方程式

 

．
②上述反應(yīng)生成的兩種堿繼續(xù)作用，得到Fe₃O₄．
（5）已知下表數(shù)據(jù)：

物質(zhì)	Fe（OH）2	Fe（OH）3
Ksp/25℃	2.0×10-16	4.0×10-36

若使混合液中FeSO₄、Fe₂（SO₄）₃的濃度均為2.0mol?L^-1，則混合液中c（OH^-）不得大于

 

 mol?L^-1．

Answer 1

考點(diǎn)：位置結(jié)構(gòu)性質(zhì)的相互關(guān)系應(yīng)用

專題：

分析：短周期元素A、B、C、D、E原子序數(shù)依次增大，B元素原子最外電子層上的電子數(shù)是它的電子層數(shù)的2倍，則B為碳元素或硫元素，因?yàn)锽后面有C、D、E三種元素都是短周期元素，所以B只能為C元素；
A與D可以形成原子個(gè)數(shù)比分別為1：1和2：1的兩種液態(tài)化合物，則A為H元素，D為O元素；
由于C元素原子序數(shù)介于B、D之間，所以C為N元素，E單質(zhì)用于凈化水質(zhì)，則E為氯Cl元素，
據(jù)此結(jié)合元素周期律知識(shí)進(jìn)行答題．

解答： 解：短周期元素A、B、C、D、E原子序數(shù)依次增大，B元素原子最外電子層上的電子數(shù)是它的電子層數(shù)的2倍，則B為碳元素或硫元素，因?yàn)锽后面有C、D、E三種元素都是短周期元素，所以B為C元素；A與D可以形成原子個(gè)數(shù)比分別為1：1和2：1的兩種液態(tài)化合物，則A為H元素，D為O元素；由于C元素原子序數(shù)介于B、D之間，所以C為N元素，E單質(zhì)用于凈化水質(zhì)，則E為氯Cl元素，
（1）D為O元素，在元素周期表中位于第二周期VIA族；E為Cl元素，氯原子的核電荷數(shù)為17，最外層含有7個(gè)電子，氯原子結(jié)構(gòu)示意圖為：；
A．氫化物的沸點(diǎn)與非金屬性強(qiáng)弱沒(méi)有必然關(guān)系，所以無(wú)法通過(guò)比較這兩種元素的氣態(tài)氫化物的沸點(diǎn)判斷非金屬性強(qiáng)弱，故A錯(cuò)誤；
B．D為O元素、C為D元素，比較只有這兩種元素所形成的化合物中的化合價(jià)，顯示負(fù)價(jià)的說(shuō)明其非金屬性較強(qiáng)，故B正確；
C．非金屬性越強(qiáng)，對(duì)應(yīng)的氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定，可以通過(guò)比較這兩種元素的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性判斷其非金屬性強(qiáng)弱，故C正確；
D．非金屬性越強(qiáng)，與氫氣形成氣態(tài)氫化物越容易，可以通過(guò)比較這兩種元素的單質(zhì)與氫氣化合的難易判斷其非金屬性強(qiáng)弱，故D正確；

故答案為：第二周期VIA族；；BCD；
（2）由A、B兩種元素組成的最簡(jiǎn)單的化合物為甲烷，甲烷為共價(jià)化合物，其電子式為：，
故答案為：；
（3）由A、B、C、D四種元素組成的無(wú)機(jī)鹽甲，既能與鹽酸反應(yīng)又可以與NaOH溶液反應(yīng)，其化學(xué)式為 NH₄HCO₃或（NH₄）₂ CO₃；
乙為天然高分子化合物的水解產(chǎn)物，且是同類物質(zhì)中相對(duì)分子質(zhì)量最小的，則乙為甘氨酸，其化學(xué)式為：NH₂-CH₂-COOH，
故答案為：NH₄HCO₃或（NH₄）₂CO₃；NH₂-CH₂-COOH；
（4）①CA₃為氨氣，NH₃的水溶液顯堿性，可以將Fe²⁺、Fe³⁺轉(zhuǎn)化成Fe（OH）₂和Fe（OH）₃沉淀，在等物質(zhì)的量的FeSO₄和Fe₂（SO₄）₃組成的混合溶液中，反應(yīng)總離子方程式為：Fe²⁺+2Fe³⁺+8NH₃+8H₂O═Fe（OH）₂↓+2Fe（OH）₃↓+8NH₄⁺，
故答案為：Fe²⁺+2Fe³⁺+8NH₃+8H₂O═Fe（OH）₂↓+2Fe（OH）₃↓+8NH₄⁺；
（5）亞鐵離子和鐵離子的濃度分別是2.0mol/L和4.0mol/L，所以根據(jù)溶度積常數(shù)可知，相應(yīng)OH^-濃度分別為：

2.0×10-16 2.0

mol/L=10^-8mol/L、

3	4×10-36 4

mol/L=10^-12mol/L，所以混合液中c（OH^-）不得大于10^-12mol/L，
故答案為：10^-12．

點(diǎn)評(píng)：本題考查位置、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)關(guān)系的應(yīng)用，題目難度中等，推斷元素名稱為解題關(guān)鍵，試題知識(shí)點(diǎn)較多、綜合性較強(qiáng)，注意基礎(chǔ)知識(shí)的理解掌握，明確原子結(jié)構(gòu)與元素周期表、元素周期律之間的關(guān)系．