Question

14．A、B、C、D、E為原子序數(shù)依次增大的五種短周期元素，其中僅含有一種金屬元素，A和D最外層電子數(shù)相同；B、C和E在周期表中相鄰，且C、E同主族．B、C的最外層電子數(shù)之和等于D的原子核外電子數(shù)，A和C可形成兩種常見的液態(tài)化合物．
請回答下列問題：
（1）C、D、E三種原子對應(yīng)的離子半徑由大到小的順序是S^2-＞O^2-＞Na⁺（填具體離子符號(hào)）；由A、B、C三種元素按4：2：3組成的化合物所含的化學(xué)鍵類型屬于離子鍵、共價(jià)鍵．
（2）地殼中含量最高的金屬元素的單質(zhì)與 D的最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物的溶液反應(yīng)，其離子方程式為：2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑．
（3）A、C兩元素的單質(zhì)與熔融K₂CO₃組成的燃料電池，其負(fù)極反應(yīng)式為：H₂+CO₃^2--2e^-=CO₂↑+H₂O．
（4）可逆反應(yīng)2EC₂（氣）+C₂（氣）?2EC₃（氣）在兩個(gè)密閉容器中進(jìn)行，A容器中有一個(gè)可上下移動(dòng)的活塞，B容器可保持恒容（如圖所示），若在A、B中分別充入1mol C₂和2mol EC₂，使v（A）=v（B），在相同溫度下反應(yīng)，則達(dá)平衡所需時(shí)間：t（A）＜t（B）（填“＞”、“＜”、“=”或“無法確定”）．

Answer 1

分析 A、B、C、D、E為原子序數(shù)依次增大的五種短周期元素，其中僅含有一種金屬元素，A和C可形成兩種常見的液態(tài)化合物，則A為H元素、C為O元素，二者形成的液態(tài)化合物為H₂O、H₂O₂，A和D最外層電子數(shù)相同，二者同主族，結(jié)合原子序數(shù)可知，D為Na；B、C和E在周期表中相鄰，且C、E同主族，B、C的最外層電子數(shù)之和等于D的原子核外電子數(shù)，則B、C最外層電子數(shù)分別為5、6，可推知B為N元素、C為O元素、E為S元素，據(jù)此解答．

解答 解：A、B、C、D、E為原子序數(shù)依次增大的五種短周期元素，其中僅含有一種金屬元素，A和C可形成兩種常見的液態(tài)化合物，則A為H元素、C為O元素，二者形成的液態(tài)化合物為H₂O、H₂O₂，A和D最外層電子數(shù)相同，二者同主族，結(jié)合原子序數(shù)可知，D為Na；B、C和E在周期表中相鄰，且C、E同主族，B、C的最外層電子數(shù)之和等于D的原子核外電子數(shù)，則B、C最外層電子數(shù)分別為5、6，可推知B為N元素、C為O元素、E為S元素．
（1）電子層結(jié)構(gòu)相同核電荷數(shù)越大離子半徑越小，最外層電子數(shù)相同電子層越多離子半徑越大，故離子半徑S^2-＞O^2-＞Na⁺；
由H、N、O三種元素按 4：2：3組成的化合物為NH₄NO₃，含有離子鍵、共價(jià)鍵，
故答案為：S^2-＞O^2-＞Na⁺；離子鍵、共價(jià)鍵；
（2）地殼中含量最高的金屬元素的單質(zhì)為Al，D的最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物為NaOH，二者反應(yīng)離子方程式為：2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑，
故答案為：2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑；
（3）氫氣、氧氣與熔融K₂CO₃，組成的燃料電池，氫氣在負(fù)極放電，在熔融碳酸鉀條件下生成二氧化碳與水，電解反應(yīng)式為：H₂+CO₃^2--2e^-=CO₂↑+H₂O；
故答案為：H₂+CO₃^2--2e^-=CO₂↑+H₂O；
（4）可逆反應(yīng)2EC₂（氣）+C₂（氣）?2EC₃（氣）在兩個(gè)密閉容器中進(jìn)行，A容器中有一個(gè)可上下移動(dòng)的活塞，B 容器可保持恒容 （如圖所示），若在 A、B 中分別充入lmolC₂ 和2molEC₂，使V（A ）=V（ B ），在相同溫度下反應(yīng)，A中壓強(qiáng)不變，B中壓強(qiáng)減小，故A反應(yīng)速率更快，達(dá)平衡所需時(shí)間更短，故t（A）＜t（B），
故答案為：＜．

點(diǎn)評 本題考查結(jié)構(gòu)與位置關(guān)系應(yīng)用、微粒半徑比較、晶體類型與化學(xué)鍵、原電池、化學(xué)平衡移動(dòng)等，是對知識(shí)綜合運(yùn)用與學(xué)生能力考查，推斷元素是解題關(guān)鍵，側(cè)重考查學(xué)生分析推理能力、知識(shí)遷移應(yīng)用能力，難度中等．