Question

現(xiàn)有A、B、C、D、E、F六種短周期元素，A、E處于同一主族且E是短周期元素中原子半徑最大的元素（不含稀有氣體）．已知C的原子序數(shù)等于A、B的原子序數(shù)之和；D的原子序數(shù)等于A、C的原子序數(shù)之和．人類(lèi)已知的化合物中，有一類(lèi)化合物的種類(lèi)已超過(guò)三千萬(wàn)，這類(lèi)化合物中一般都含有A、B兩種元素．F是一種生活中常用的金屬．根據(jù)以上信息，回答下列問(wèn)題：
（1）寫(xiě)出元素B在周期表中的位置

 

．
（2）寫(xiě)出F的單質(zhì)與E的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物反應(yīng)的化學(xué)方程式

 

．
（3）比較C、D氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性

 

＞

 

（填化學(xué)式）；比較D、E、F原子半徑的大小

 

＞

 

＞

 

（填元素符號(hào)）．
（4）在A、B、D三種元素中選擇兩種或三種元素組成兩種可以發(fā)生反應(yīng)的陰離子，請(qǐng)寫(xiě)出該反應(yīng)的離子方程式

 

．
（5）由A、B、D三種元素按照原子個(gè)數(shù)比 6：2：1 組成的化合物甲可與D單質(zhì)構(gòu)成燃料電池，該電池用多孔的惰性電極浸入濃KOH溶液，兩極分別通入化合物甲和D單質(zhì)，寫(xiě)出該電池的負(fù)極反應(yīng)式：

 

．
若以該燃燒電池電解足量KCl溶液，電解的化學(xué)方程式

 

當(dāng)理論上消耗112mL（標(biāo)準(zhǔn)狀況）D 氣體單質(zhì)時(shí)，溶液的體積為200mL，則此時(shí)溶液的PH=

 

．
（6）由A、C、D、F四種元素形成的常見(jiàn)物質(zhì)X、Y、Z、M、N可發(fā)生以下反應(yīng)：

X 溶液與Y溶液反應(yīng)的離子方程式為

 

，N→F的單質(zhì)的化學(xué)方程式為

 

．
常溫下，為使0.1mol/L M溶液中由 M 電離的陰、陽(yáng)離子濃度相等，應(yīng)向溶液中加入一定量的Y溶液至

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：無(wú)機(jī)物的推斷,位置結(jié)構(gòu)性質(zhì)的相互關(guān)系應(yīng)用

專(zhuān)題：推斷題,元素周期律與元素周期表專(zhuān)題

分析：E是短周期元素中原子半徑最大的元素，E應(yīng)為Na元素；
人類(lèi)已知的化合物中，有一類(lèi)化合物的種類(lèi)已超過(guò)三千萬(wàn)，這類(lèi)化合物中一般都含有A、B兩種元素，應(yīng)為有機(jī)物，含有C、H元素，A與Na同一主族，則A為H元素、B為C元素；
C的原子序數(shù)等于A、B的原子序數(shù)之和，則C的原子序數(shù)為：6+1=7，則C為N元素；
D的原子序數(shù)等于A、C的原子序數(shù)之和，D的原子序數(shù)為：1+7=8，則D為O元素；
F是一種生活中常用的金屬，其原子序數(shù)大于11，則F應(yīng)為Al，結(jié)合對(duì)應(yīng)單質(zhì)、化合物的性質(zhì)可解答該題．

解答： 解：E是短周期元素中原子半徑最大的元素，E應(yīng)為Na元素；人類(lèi)已知的化合物中，有一類(lèi)化合物的種類(lèi)已超過(guò)三千萬(wàn)，這類(lèi)化合物中一般都含有A、B兩種元素，應(yīng)為有機(jī)物，含有C、H元素，A與Na同一主族，則A為H元素、B為C元素；C的原子序數(shù)等于A、B的原子序數(shù)之和，則C的原子序數(shù)為：6+1=7，則C為N元素；D的原子序數(shù)等于A、C的原子序數(shù)之和，D的原子序數(shù)為：1+7=8，則D為O元素；F是一種生活中常用的金屬，其原子序數(shù)大于11小于17，則F應(yīng)為Al，
（1）B為C元素，原子序數(shù)為6，原子核外有2個(gè)電子層，最外層電子數(shù)為4，則位于周期表第二周期，ⅣA族，
故答案為：第二周期ⅣA族；
（2）F為Al，E的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物為NaOH，二者反應(yīng)生成 偏鋁酸鈉和氫氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑，
故答案為：2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑；
（3）非金屬性越強(qiáng)，對(duì)應(yīng)的氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定，非金屬性：O＞N，則氫化物的穩(wěn)定H₂O＞NH₃；
同周期元素從左到右原子半徑逐漸減小，則Na＞Al，原子核外電子層數(shù)越多，半徑越大，則有Na＞Al＞O，
故答案為：H₂O；NH₃；Na；Al；O；
（4）A、B、D分別為H、C、O，由兩種或三種元素組成兩種可以反應(yīng)的陰離子，則對(duì)應(yīng)的陰離子分別為HCO₃^-、OH^-，二者反應(yīng)的離子方程式為：HCO₃^-+OH^-=H₂O+CO₃^2-，
故答案為：HCO₃^-+OH^-=H₂O+CO₃^2-；
（5）A、B、D分別為H、C、O，由A、B、D三種元素按照原子個(gè)數(shù)比6：2：1，其實(shí)驗(yàn)式為C₂H₆O，由于H原子已經(jīng)達(dá)到飽和，則該物質(zhì)的分子式即為其實(shí)驗(yàn)式，該燃料電池為乙醇燃料電池，電解質(zhì)為氫氧化鉀溶液，則負(fù)極乙醇失去電子生成碳酸根離子和水，負(fù)極電極反應(yīng)為：C₂H₆O+16OH^--12e^-=2CO₃^2-+11H₂O；
電解氯化鉀溶液生成氫氧化鉀、氯氣和氫氣，電解方程式為：2KCl+3H₂O

電解  .

2KOH+H₂↑+Cl₂↑；
當(dāng)理論上消耗112mL（標(biāo)準(zhǔn)狀況）氧氣時(shí)，氧氣的物質(zhì)的量為：

0.112L

22.4L/mol

=0.005mol，轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為：0.05mol×4=0.02mol，根據(jù)電子守恒生成氫氣的物質(zhì)的量為：

0.02mol

2

=0.01mol，根據(jù)反應(yīng)2KCl+3H₂O

電解  .

2KOH+H₂↑+Cl₂↑可知，生成氫氧化鉀的物質(zhì)的量為0.02mol，氫氧化鉀溶液的濃度為：

0.02mol

0.2L

=0.1mol/L，則此時(shí)溶液的pH=13，
故答案為：C₂H₆O+16OH^--12e^-=2CO₃^2-+11H₂O；2KCl+3H₂O

電解  .

2KOH+H₂↑+Cl₂↑；13；
（6）A、C、D、F分別為H、N、O、Al元素，F(xiàn)單質(zhì)為金屬鋁，則N為氧化鋁，通過(guò)電解氧化鋁獲得金屬鋁，加熱Z獲得氧化鋁，則Z為氫氧化鋁；
M為僅含非金屬元素的鹽，則M為硝酸銨，X、Y的溶液反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀和硝酸銨，反應(yīng)的離子方程式為：Al³⁺+3NH₃?H₂O=Al（OH）₃↓+3NH₄⁺；
N→F的反應(yīng)為電解熔融氧化鋁，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2Al₂O₃（熔融）

電解  .

4Al+3O₂↑；
常溫下，為使0.1mol/L硝酸銨溶液中由硝酸銨電離的陰、陽(yáng)離子濃度相等，根據(jù)電荷守恒可知，溶液中c（H⁺）=c（OH^-），溶液顯示中性，則應(yīng)向溶液中加入一定量的氨水至溶液的pH=7，
故答案為：Al³⁺+3NH₃?H₂O=Al（OH）₃↓+3NH₄⁺；2Al₂O₃（熔融）

電解  .

4Al+3O₂↑；7．

點(diǎn)評(píng)：本題考查原子結(jié)構(gòu)與元素周期律知識(shí)，題目難度中等，本題考查較為綜合，解答該題的關(guān)鍵是正確推斷元素的種類(lèi)，注意把握好原電池原理、電解原理，試題側(cè)重考查學(xué)生的分析、理解能力及靈活應(yīng)用所學(xué)知識(shí)的能力．