Question

13．短周期主族元素A、B、C、D、E，原子序數(shù)依次增大，A元素的單質(zhì)常溫常溫下是最輕的氣體，B元素所形成化合物種類最多，C的最高價氧化物對應水化物民其氣態(tài)氫化物乙能夠化合形成鹽丙；D元素的離子半徑是同周期元素形成的簡單離子中最小的．
（1）已知相關(guān)物質(zhì)之間存在如下變化：
①丁與乙和水反應生成戊和丙的離子方程式為Al³⁺+3NH₃•H₂O=Al（OH）₃↓+3NH₄⁺，由物質(zhì)已電解得到單質(zhì)D的化學方程式為2Al₂O₃$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$4Al+3O₂↑；
②0.1mol/L的丙溶液中所含離子濃度由大到小排列順序為c（NO₃^-）＞c（NH₄⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）；常溫下，為使丙溶液中由丙電離的陰、陽離子濃度相等，應向溶液中加入一定量的乙的水溶液至溶液pH=7．
（2）已知E 及其化合物有以下變化：

寫出單質(zhì)E與化合物Z在一定條件下反應生成X和水的化學方程式S+2H₂SO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3SO₂↑+2H₂O；由A、B、C、D、E5種元素中的兩種元素，可形成既含極性鍵又含非極性鍵的18電子的分子，該分子的分子式為H₂O₂或N₂H₄或C₂H₆等（任寫一個即可）．
（3）C有多種氧化物，其中之一是一種無色氣體，在空氣中迅速變成紅棕色，在一定條件下，2L的該無色氣體與0.5L的氧氣相混合，若該混合氣體被足量的NaOH溶液完全吸收后沒有氣體殘留，所生成的C的含氧酸鹽的化學式是NaNO₂．

Answer 1

分析 短周期主族元素A、B、C、D、E，原子序數(shù)依次增大，A元素的單質(zhì)常溫常壓下是最輕的氣體，A為H元素，B元素所形成化合物種類最多，B為C元素，C的最高價氧化物對應水化物甲與其氣態(tài)氫化物乙能夠化合形成鹽丙，丙為銨鹽，故C為N元素，甲為HNO₃，乙為NH₃，丙為NH₄NO₃，D元素的離子半徑是同周期元素形成的簡單離子中最小的，D的原子序數(shù)比N元素大，故D處于第三周期，為Al元素；結(jié)合轉(zhuǎn)化可知丁為Al（NO₃）₃，戊為Al（OH）₃，加熱生成氧化鋁，氧化鋁電解生成Al．
（1）①丁與乙和水反應生成氫氧化鋁和硝酸銨，電解氧化鋁制備Al；
②硝酸銨溶液中銨根離子水解顯酸性，可通入氨氣抑制水解使pH=7；
（2）E元素原子序數(shù)大于Al，處于第三周期，由E$\stackrel{O_{2}}{→}$X$\stackrel{O_{2}}{→}$Y，E可能為S，X為SO₂，Y為SO₃，由Y$\stackrel{H_{2}O}{→}$Z，Z為H₂SO₄，硫酸與硫反應可以生成二氧化硫，符合轉(zhuǎn)化關(guān)系；
（3）C有多種氧化物，其中之一是一種無色氣體，在空氣中迅速變成紅棕色，該無色氣體為NO．相同體積下體積之比等于物質(zhì)的量之比，反應中只有N元素與O元素的化合價發(fā)生變化，利用電子轉(zhuǎn)移守恒計算N元素在酸根中的化合價，判斷酸根離子書寫鹽的化學式．

解答 解：短周期主族元素A、B、C、D、E，原子序數(shù)依次增大，A元素的單質(zhì)常溫常壓下是最輕的氣體，A為H元素，B元素所形成化合物種類最多，B為C元素，C的最高價氧化物對應水化物甲與其氣態(tài)氫化物乙能夠化合形成鹽丙，丙為銨鹽，故C為N元素，甲為HNO₃，乙為NH₃，丙為NH₄NO₃，D元素的離子半徑是同周期元素形成的簡單離子中最小的，D的原子序數(shù)比N元素大，故D處于第三周期，為Al元素；結(jié)合轉(zhuǎn)化可知丁為Al（NO₃）₃，戊為Al（OH）₃，加熱生成氧化鋁，氧化鋁電解生成Al．
（1）①丁與乙和水反應生成氫氧化鋁和硝酸銨，離子反應為Al³⁺+3NH₃•H₂O=Al（OH）₃↓+3NH₄⁺；電解氧化鋁制備Al，化學反應為2Al₂O₃$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$4Al+3O₂↑，
故答案為：Al³⁺+3NH₃•H₂O=Al（OH）₃↓+3NH₄⁺；2Al₂O₃$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$4Al+3O₂↑；
②硝酸銨溶液中銨根離子水解顯酸性，離子濃度由大到小排列順序為c（NO₃^-）＞c（NH₄⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-），可通入氨氣抑制水解時丙電離的陰、陽離子濃度相等，溶液pH=7，故答案為：c（NO₃^-）＞c（NH₄⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）；溶液pH=7；
（2）E元素原子序數(shù)大于Al，處于第三周期，由E$\stackrel{O_{2}}{→}$X$\stackrel{O_{2}}{→}$Y，E可能為S，X為SO₂，Y為SO₃，由Y$\stackrel{H_{2}O}{→}$Z，Z為H₂SO₄，單質(zhì)S與H₂SO₄在一定條件下反應生成SO₂和水，反應的化學方程式為：S+2H₂SO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3SO₂↑+2H₂O；由H、C、N、Al、S 5種元素中的兩種元素，形成既含極性鍵又含非極性鍵的18電子的分子，該分子為H₂O₂、N₂H₄、C₂H₆等；
故答案為：S+2H₂SO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3SO₂↑+2H₂O；H₂O₂或N₂H₄或C₂H₆等；
（3）該無色氣體是NO，2LNO與0.5L的氧氣混合，混合氣體被足量的NaOH溶液完全吸收后沒有氣體殘留，反應中只有N元素與O元素的化合價發(fā)生變化，令N元素在酸根中的化合價為a，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒有2×（a-2）=0.5×4，解得a=3，即酸根中N元素的化合價為+3，故生成NaNO₂，故答案為：NaNO₂．

點評 本題考查無機物的推斷，為高頻考點，把握物質(zhì)的性質(zhì)、發(fā)生的反應、反應原理為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與應用能力的考查，注意元素化合物知識的應用，題目難度不大．