Question

A、B、C、D、E、F六種短周期元素，其原子序數(shù)依次增大，其中B與C同周期，D與E和F同周期，A與D同主族，C與F同主族，C元素的原子最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的三倍，B元素的最高正價(jià)和最低負(fù)價(jià)之和為2．又知六種元素所形成的常見單質(zhì)在常溫常壓下有三種是氣體，三種是固體．請(qǐng)回答下列問題：
（1）C、D、F三種元素形成的簡(jiǎn)單離子的半徑由大到小的順序是

 

（用離子符號(hào)表示）．
（2）由A、B兩種元素以原子個(gè)數(shù)比5：1形成離子化合物X，X的電子式為

 

．
（3）由A、B元素形成的化合物B₂A₄可以與O₂、KOH溶液形成原電池，該原電池負(fù)極的電極反應(yīng)式為

 

．
（4）若E是金屬元素，其單質(zhì)與氧化鐵反應(yīng)常用于焊接鋼軌，請(qǐng)寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：

 

．
（5）由A、C、D、F四種元素形成的化合物Y（DAFC₃）（已知A₂FC₃的Ka₁=1.3×10^-2、Ka₂=6.3×10^-8），則Y溶液中各離子濃度由大到小的順序?yàn)?div id="a5c4osl" class='quizPutTag' contenteditable='true'> 

；室溫下，向Y溶液中加入一定量的NaOH，使溶液中c（AFC₃^-）=c（FC₃^2-），則此時(shí)溶液呈

 

（填“酸性”、“堿性”或“中性”）．
（6）A 和B 形成的某種氯化物BA₂Cl 可作殺菌劑，其原理為BA₂Cl 遇水反應(yīng)生成一種具有強(qiáng)氧化性的含氧酸，寫出BA₂Cl 與水反應(yīng)的化學(xué)方程式：

 

．

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：元素周期律與元素周期表專題

分析：C元素的原子最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的三倍，且是短周期元素，所以C是O元素，C與F同主族，且是短周期元素，所以F是S元素，B元素的最高正價(jià)和最低負(fù)價(jià)之和為2，B的原子序數(shù)小于C，且B、C處于同一周期，所以B是N元素，D與E和F同周期，都處于第三周期，E是金屬元素，其單質(zhì)與氧化鐵反應(yīng)常用于焊接鋼軌，則E為Al元素，六種元素所形成的常見單質(zhì)在常 溫常壓下有三種是氣體，三種是固體，根據(jù)已經(jīng)判斷出來的元素可知，B、C的單質(zhì)是氣態(tài)，E、F的單質(zhì)是固態(tài)，所以A、D對(duì)應(yīng)的單質(zhì)為一個(gè)固態(tài)、一個(gè)氣態(tài)，且A與D同主族，D在第三周期，原子序數(shù)小于鋁，A的原子序數(shù)小于氮，可推知A是H元素，D是Na元素，據(jù)此答題．

解答： 解：C元素的原子最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的三倍，且是短周期元素，所以C是O元素，C與F同主族，且是短周期元素，所以F是S元素，B元素的最高正價(jià)和最低負(fù)價(jià)之和為2，B的原子序數(shù)小于C，且B、C處于同一周期，所以B是N元素，D與E和F同周期，都處于第三周期，E是金屬元素，其單質(zhì)與氧化鐵反應(yīng)常用于焊接鋼軌，則E為Al元素，六種元素所形成的常見單質(zhì)在常 溫常壓下有三種是氣體，三種是固體，根據(jù)已經(jīng)判斷出來的元素可知，B、C的單質(zhì)是氣態(tài)，E、F的單質(zhì)是固態(tài)，所以A、D對(duì)應(yīng)的單質(zhì)為一個(gè)固態(tài)、一個(gè)氣態(tài)，且A與D同主族，D在第三周期，原子序數(shù)小于鋁，A的原子序數(shù)小于氮，可推知A是H元素，D是Na元素，
（1）離子電子層數(shù)越多其離子半徑越大，電子層結(jié)構(gòu)相同的離子，離子半徑隨著原子序數(shù)增大而減小，O、Na離子電子層結(jié)構(gòu)相同且Na元素原子序數(shù)大于O元素，所以離子半徑：O2^-＞Na⁺，S離子核外有3個(gè)電子層，O、Na離子核外有2個(gè)電子層，所以O(shè)、Na、S三種元素形成的簡(jiǎn)單離子的半徑由大到小的順序是：S^2-＞O^2-＞Na⁺，
故答案為：S^2-＞O^2-＞Na⁺；
（2）由H、N兩種元素以原子個(gè)數(shù)比5：1形成離子化合物NH₄H，該化合物中氫離子和銨根離子之間存在離子鍵、銨根離子中N原子和H原子之間存在共價(jià)鍵，X的電子式為，
故答案為：；
（3）由H、N元素形成的化合物N₂H₄可以與O₂、KOH溶液形成原電池，原電池中負(fù)極上燃料失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成氮?dú)夂退�，電極反應(yīng)式為N₂H₄-4e^-+4OH^-=N₂+4H₂O，
故答案為：N₂H₄-4e^-+4OH^-=N₂+4H₂O；
（4）高溫下，鋁和氧化鐵發(fā)生置換反應(yīng)生成氧化鋁和鐵，反應(yīng)方程式為2Al+Fe₂O₃

高溫  .

2Fe+Al₂O₃，
故答案為：2Al+Fe₂O₃

高溫  .

2Fe+Al₂O₃；
（5）由H、O、Na、S四種元素形成的化合物Y（NaHSO₃），已知H₂SO₃的Ka₁=1.3×10^-2、Ka₂=6.3×10^-8，所以HSO₃^-的水解平衡常數(shù)為

KW

Ka2

=1.6×10^-5＜Ka₁，故HSO₃^- 的電離程度大于水解程度，溶液呈酸性，但水解和電離程度都較小，所以溶液中離子濃度大小順序是c（Na⁺）＞c（HSO₃^-）＞c（H⁺）＞c（SO₃^2-）＞c（OH^-）；向Y溶液中加入一定量的NaOH，使溶液中c（HSO₃^-）=c（SO₃^2-），亞硫酸根離子水解程度大于亞硫酸氫根離子電離程度，所以溶液呈堿性，
故答案為：c（Na⁺）＞c（HSO₃^-）＞c（H⁺）＞c（SO₃^2-）＞c（OH^-）；堿性；
（6）A 和B 形成的某種氯化物為NH₂Cl 可作殺菌劑，其原理為NH₂Cl 遇水反應(yīng)生成一種具有強(qiáng)氧化性的含氧酸為次氯酸，NH₂Cl 與水反應(yīng)的化學(xué)方程式為NH₂Cl+H₂O=HClO+NH₃，
故答案為：NH₂Cl+H₂O=HClO+NH₃．

點(diǎn)評(píng)：本題考查位置結(jié)構(gòu)性質(zhì)的相互關(guān)系及應(yīng)用，涉及離子濃度大小比較、鋁熱反應(yīng)、電子式等知識(shí)點(diǎn)，側(cè)重考查基本理論和化學(xué)用語，熟練掌握鹽類水解等知識(shí)點(diǎn)，題目難度中等．