Question

短周期主族元素A、B、C、D、E在元素周期表中的位置如圖所示，其中A為地殼中含量最高的金屬元素．
請用化學(xué)用語回答下列問題：
（1）D元素在周期表中的位置：

 

．
（2）A、D、E元素簡單離子半徑由大到小的順序為

 

＞

 

＞

 

（填微粒符號）．
（3）F與D同主族且相鄰，其氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性的大小

 

＞

 

（填微粒符號）．
（4）用高能射線照射含有10電子的D元素氫化物分子時，一個分子能釋放一個電子，同時產(chǎn)生一種具有較高氧化性的陽離子，試寫出該陽離子的電子式

 

，該陽離子中存在的化學(xué)鍵有

 

．
（5）C元素的簡單氫化物與E元素的最高價氧化物的水化物反應(yīng)，生成化合物K，則K的水溶液顯

 

性（填“酸性”、“堿性”或“中性”），用離子方程式表示其原因

 

．
（6）化合物AC導(dǎo)熱性好，熱膨脹系數(shù)小，是良好的耐熱沖擊材料．其中制備AC的一種方法為：用A元素的氧化物、焦炭和C的單質(zhì)在1600～1750℃生成AC，每生成1mol AC，消耗18g碳，吸收b kJ的熱量．（熱量數(shù)據(jù)為25℃、101.3kPa條件下）寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式

 

．
（7）在Fe和Cu的混合物中加入一定量C的最高價氧化物的水化物稀溶液，充分反應(yīng)后，剩余金屬m₁ g；再向其中加入稀硫酸，充分反應(yīng)后，金屬剩余 m₂ g．下列說法正確的是

 

．
a．加入稀硫酸前和加入稀硫酸后的溶液中肯定都有Cu²⁺
b．加入稀硫酸前和加入稀硫酸后的溶液中肯定都有Fe²⁺
c．m₁一定大于m₂
d．剩余固體m₁ g中一定有單質(zhì)銅，剩余固體m₂ g中一定沒有單質(zhì)銅．

Answer 1

考點：元素周期律和元素周期表的綜合應(yīng)用

專題：元素周期律與元素周期表專題

分析：地殼中含量最高的金屬元素是鋁，根據(jù)短周期主族元素以及元素周期表可知：B為C、C為N、D為O、E為Cl．
（1）D代表氧元素，位于第二周期第ⅥA族；
（2）A、D、E元素的簡單離子簡單離子分別是Al³⁺、O^2-、Cl^-，Cl^-三個電子層半徑最大，Al³⁺和O^2-電子層結(jié)構(gòu)相同，質(zhì)子數(shù)越少半徑越大；
（3）D為O，F(xiàn)與D同主族且相鄰說明F為S，元素非金屬性越強氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性越強；
（4）含有10電子的D元素氫化物分子為水分子，失去一個電子后得到的陽離子含有9個電子；該陽離子中O與H之間存在極性共價鍵；
（5）C元素的簡單氫化物是氨氣，E元素的最高價氧化物的水化物是高氯酸，二者反應(yīng)生成的鹽為強酸弱堿鹽，銨根離子水解顯酸性；
（6）AC為AlN，根據(jù)C（s）、Al₂O₃（s）和N₂在1600～1750℃反應(yīng)生成AlN和CO寫出化學(xué)方程式，然后根據(jù)熱化學(xué)方程式的意義計算反應(yīng)熱；
（7）稀硝酸先氧化鐵后氧化銅，剩余固體m₁ g和m₂g中一定有單質(zhì)銅，因此a、d錯b對；再加入稀硫酸，因硝酸根在酸性條件下具有強氧化性，故剩余金屬無論是鐵還是銅還是鐵銅混合物，都會溶解．

解答： 解：地殼中含量最高的金屬元素是鋁，根據(jù)短周期主族元素以及元素周期表可知：B為C、C為N、D為O、E為Cl．
（1）D代表氧元素，位于第二周期第ⅥA族，故答案為：第二周期第ⅥA族；
（2）A、D、E元素的簡單離子簡單離子分別是Al³⁺、O^2-、Cl^-，Cl^-三個電子層半徑最大；Al³⁺和O^2-電子層結(jié)構(gòu)相同，O^2-的質(zhì)子數(shù)少，半徑較大，
故答案為：Cl^-；O^2-；Al³⁺；
（3）D為O，F(xiàn)與D同主族且相鄰說明F為S，由于元素非金屬性：O＞S，所以氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性：H₂O＞H₂S，故答案為：H₂O；H₂S；
（4）含有10電子的D元素氫化物分子為水分子，失去一個電子后得到的陽離子含有9個電子，電子式為：；該陽離子中O與H之間存在極性共價鍵，
故答案為：；極性共價鍵；
（5）C元素的簡單氫化物是氨氣，E元素的最高價氧化物的水化物是高氯酸，二者反應(yīng)生成的鹽為強酸弱堿鹽，銨根離子水解顯酸性，水解的離子方程式為：NH₄⁺+H₂O?NH_3?H₂O+H⁺，
故答案為：酸性； NH₄⁺+H₂O?NH_3?H₂O+H⁺；
（6）AC為AlN，A的氧化物為Al₂O₃，C的單質(zhì)為N₂，用A元素的氧化物、焦炭和C的單質(zhì)在1600～1750℃生成AC的熱化學(xué)方程式為：3C（s）+Al₂O₃（s）+N₂ （g）=2AlN（s）+3CO（g）△H，生成1mol的AlN（s）吸收b kJ的熱量，生成2mol的ALN（s）則生成2bkJ的熱量，因此△H=+2b kJ/mol，
故答案為：3C（s）+Al₂O₃（s）+N₂ （g）=2AlN（s）+3CO（g）△H=+2b kJ/mol；
（7）稀硝酸先氧化鐵后氧化銅，
a、若加入稀硫酸前和加入稀硫酸后氧化的只有鐵，那么溶液中無Cu²⁺，故a錯誤；
b、因為鐵的還原性大于銅，因此稀硝酸先氧化鐵后氧化銅，因此溶液中必含有Fe²⁺，故b正確；
c、再加入稀硫酸，因硝酸根在酸性條件下具有強氧化性，故剩余金屬無論是鐵還是銅還是鐵銅混合物，都會溶解，故c正確；
d、稀硝酸先氧化鐵后氧化銅，剩余固體m₁ g和m₂g中都一定有單質(zhì)銅，故d錯誤．
故答案為：b、c．

點評：本題考查了元素周期表和元素周期律的知識，涉及水解反應(yīng)、熱化學(xué)方程式的書寫和氧化的先后順序的分析，難度中等，注意再加入稀硫酸，硝酸根在酸性條件下具有強氧化性．