Question

11．A、B、C、D、E、F六種短周期主族元素，它們的原子序數(shù)依次增大．已知：A元素的原子半徑最小，B元素原子的最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子數(shù)的2倍，C元素的最高價氧化物對應(yīng)的水化物與其氫化物反應(yīng)能生成鹽，D與E同主族，E元素原子的最外層電子數(shù)比次外層電子數(shù)少2．請回答：
（1）元素C在周期表中的位置是第二周期第ⅤA族．
（2）元素D的單質(zhì)與金屬鈉反應(yīng)生成的化合物作潛水面具中的供氧劑，這種化合物與水反應(yīng)的離子方程式2Na₂O₂ +2H₂O=4Na⁺+4OH^-+O₂↑．
（3）D和E兩元素相比較，其原子得電子能力較強(qiáng)的是氧（寫名稱）．以下說法中，可以證明上述結(jié)論的是bc（填寫編號）
a．比較這兩種元素的常見單質(zhì)的沸點(diǎn)       b．二者形成的化合物中，D元素的原子顯負(fù)價
c．比較這兩種元素的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性   d．比較這兩種元素氫化物的水溶液的酸性
（4）元素A、C、D三種元素可形成一種鹽，其水溶液呈酸性，其原因是（用離子方程式表示）NH₄⁺+H₂O?NH₃．H₂O+H⁺．
（5）由元素A、B、D組成的一元酸X為日常生活中的調(diào)味劑，元素A、F組成的化合物為Y．在等體積、等pH的X、Y的溶液中分別加入等質(zhì)量的鋅粉，反應(yīng)后若最后僅有一份溶液中存在鋅粉，則反應(yīng)過程中兩溶液中反應(yīng)速率的大小關(guān)系是：X＞Y（填“＞”、“=”或“＜”）．
（6）元素F的單質(zhì)常溫下是一種氣體，工業(yè)上主要是通過電解其鈉鹽的飽和溶液的方法獲得該氣體，假定裝入的飽和溶液為100mL（電解前后溶液體積變化可忽略），當(dāng)測得陰極上產(chǎn)生11.2mL（標(biāo)準(zhǔn)狀況）氣體時停止通電，將溶液搖勻，此時溶液的pH為12．

Answer 1

分析 A、B、C、D、E、F六種短周期主族元素，它們的原子序數(shù)依次增大，A元素的原子半徑最小，則A為H元素；
B元素原子的最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子數(shù)的2倍，則B為C元素；C元素的最高價氧化物對應(yīng)的水化物與其氫化物反應(yīng)能生成鹽，則C為N元素；D與E同主族，E元素原子的最外層電子數(shù)比次外層電子數(shù)少2，則D為O元素，E為S元素；因?yàn)镕為短周期元素，原子序數(shù)大于S，所以F為Cl元素，以此解答該題．

解答 解：A、B、C、D、E、F六種短周期主族元素，它們的原子序數(shù)依次增大，A元素的原子半徑最小，則A為氫元素，B元素原子的最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子數(shù)的2倍，則B為碳元素，C元素的最高價氧化物對應(yīng)的水化物與其氫化物反應(yīng)能生成鹽，則C為氮元素，D與E同主族，E元素原子的最外層電子數(shù)比次外層電子數(shù)少2，則D為氧元素，E為硫元素，因?yàn)镕為短周期元素，原子序數(shù)大于硫，所以F為氯元素．
（1）C為氮元素，在周期表中第二周期第ⅤA族，故答案為：第二周期第ⅤA族；
（2）元素D的單質(zhì)與金屬鈉反應(yīng)生成的化合物可作潛水面具中的供氧劑，則化合物為Na₂O₂，過氧化鈉與水反應(yīng)的離子方程式為：2Na₂O₂ +2H₂ O=4Na⁺+4OH^-+O₂↑，
故答案為：2Na₂O₂ +2H₂ O=4Na⁺+4OH^-+O₂↑；
（3）同主族自上而下非金屬性減弱，故非金屬性O(shè)＞S，O元素得電子能力較強(qiáng)；
a．沸點(diǎn)屬于物理性質(zhì)，不能說明得電子能力強(qiáng)弱，故a錯誤；
b．二者形成的化合物中，O元素的原子顯負(fù)價，說明O吸引電子的能力強(qiáng)，故b正確；
c．氫化物越穩(wěn)定，中心元素的非金屬性越強(qiáng)，得電子能力強(qiáng)，故c正確；
d．氫化物的水溶液酸性強(qiáng)弱，不能說明中心元素的得電子能力強(qiáng)弱，如HF為弱酸、HCl為強(qiáng)酸，但F原子得電子能力更強(qiáng)，故d錯誤；
故答案為：氧；bc；
（4）A、C、D可形成一種鹽為NH₄NO₃，溶液銨根離子水解：NH₄⁺+H₂O?NH₃．H₂O+H⁺，其水溶液呈酸性，
故答案為：NH₄⁺+H₂O?NH₃．H₂O+H⁺，
（5）由元素H、C、O組成的一元酸X為日常生活中的調(diào)味劑，則X為醋酸，元素H、Cl組成的化合物為HCl．醋酸是弱酸、鹽酸是強(qiáng)酸，隨反應(yīng)進(jìn)行醋酸可以繼續(xù)電離出氫離子，與Zn反應(yīng)的速率更快，故反應(yīng)過程中兩溶液中反應(yīng)速率的大小關(guān)系是：X＞Y，
故答案為：＞；
（6）電解飽和食鹽水，陰極生成氫氣，物質(zhì)的量為$\frac{0.0112L}{22.4L/mol}$=0.0005mol，由2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2NaOH+Cl₂↑+H₂↑可知，n（NaOH）=0.0005mol×2=0.001mol，故c（OH^-）=$\frac{0.001mol}{0.1L}$=0.01mol/L，c（H⁺）=$\frac{1{0}^{-14}}{1{0}^{-2}}$mol/L=10^-12mol/L，故pH=-lg10^-12=12，
故答案為：12．

點(diǎn)評 本題考查位置結(jié)構(gòu)性質(zhì)關(guān)系、常用化學(xué)用語、影響反應(yīng)速率的因素、電解原理計(jì)算等，難度中等，推斷元素是解題的關(guān)鍵．