Question

2．短周期的五種元素A、B、C、D、E，原子序數(shù)依次增大，A、B、C三種元素電子層數(shù)之和是5，A、B兩元素原子最外層電子數(shù)之和等于C元素原子最外層電子數(shù)，B元素原子最外電子層上的電子數(shù)是它的電子層數(shù)的2倍，A與D可以形成原子個(gè)數(shù)比分別為1：1和2：1的兩種液態(tài)化合物，E單質(zhì)用于凈化水質(zhì)．請回答：
（1）寫出A與D形成的1：1化合物的電子式：，下列可以驗(yàn)證C與D兩元素原子得電子能力強(qiáng)弱的事實(shí)是BCD（填編號(hào)）．
A．比較這兩種元素的氣態(tài)氫化物的沸點(diǎn)
B．比較這兩種元素的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性
C．比較只有這兩種元素所形成的化合物中的化合價(jià)
D．比較這兩種元素的單質(zhì)與氫氣化合的難易
（2）由A、B兩種元素組成的最簡單的化合物，該化合物的空間構(gòu)型是正四面體．
（3）某些無機(jī)物均由A、B、C、D四種元素組成，都既可以與鹽酸反應(yīng)又可以與NaOH溶液反應(yīng)，寫出其中任意一種物質(zhì)的化學(xué)式NH₄HCO₃或（NH₄）₂CO₃，實(shí)驗(yàn)室檢驗(yàn)該物質(zhì)中陽離子的方法是取樣，加入氫氧化鈉溶液并加熱，如果生成能使?jié)駶櫦t色石蕊試紙變藍(lán)的氣體，則證明銨根離子的存在．
（4）C的一種氫化物與D單質(zhì)的摩爾質(zhì)量相等，則該氫化物的結(jié)構(gòu)式為；C的另一種氫化物與D的一種氫化物的電子總數(shù)相等，實(shí)驗(yàn)室制取C的該氣態(tài)氫化物的化學(xué)方程式為2NH₄Cl+Ca（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O．
（5）膠態(tài)磁流體在醫(yī)學(xué)上有重要的用途，而納米級Fe₃O₄是磁流體中的重要粒子，其制備過程可簡單表示如下：①將化合物CA₃通入等物質(zhì)的量的FeSO₄、Fe₂（SO₄）₃的混合溶液中，生成兩種堿，寫出該過程的總離子方程式Fe²⁺+2Fe³⁺+8NH₃+8H₂O═Fe（OH）₂↓+2Fe（OH）₃↓+8NH₄⁺．
②上述反應(yīng)生成的兩種堿繼續(xù)作用，得到Fe₃O₄，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為Fe（OH）₂+2Fe（OH）₃=4H₂O+Fe₃O₄．

Answer 1

分析 五種短周期元素A、B、C、D、E的原子序數(shù)依次增大．A、B、C三種元素原子核外電子層數(shù)之和是5，則A處于第一周期，B、C處于第二周期，則A為氫元素，B元素原子最外層上的電子數(shù)是其電子層數(shù)的2倍，最外層電子數(shù)為4，則B為碳元素，A、B兩元素原子最外層電子數(shù)之和等于C元素原子最外層電子數(shù)，則C原子最外層電子數(shù)為1+4=5，故C為氮元素；A與D可以形成原子個(gè)數(shù)比分別為1：1和2：1的兩種液態(tài)化合物，則D為O元素；E單質(zhì)用于凈化水質(zhì)，則E為Cl，據(jù)此解答．

解答 解：五種短周期元素A、B、C、D、E的原子序數(shù)依次增大．A、B、C三種元素原子核外電子層數(shù)之和是5，則A處于第一周期，B、C處于第二周期，則A為氫元素，B元素原子最外層上的電子數(shù)是其電子層數(shù)的2倍，最外層電子數(shù)為4，則B為碳元素，A、B兩元素原子最外層電子數(shù)之和等于C元素原子最外層電子數(shù)，則C原子最外層電子數(shù)為1+4=5，故C為氮元素；A與D可以形成原子個(gè)數(shù)比分別為1：1和2：1的兩種液態(tài)化合物，則D為O元素；E單質(zhì)用于凈化水質(zhì)，則E為Cl．
（1）A與D形成的1：1化合物為H₂O₂，電子式為：，
A．氫化物的沸點(diǎn)與非金屬性強(qiáng)弱沒有必然關(guān)系，所以無法通過比較這兩種元素的氣態(tài)氫化物的沸點(diǎn)判斷非金屬性強(qiáng)弱，故A錯(cuò)誤；
B．氫化物穩(wěn)定性與元素非金屬性一致，非金屬性越強(qiáng)，對應(yīng)的氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定，故B正確；
C．元素非金屬性越強(qiáng)，對鍵合電子吸引力越大，化合物中該元素表現(xiàn)負(fù)化合價(jià)，故C正確；
D．非金屬性越強(qiáng)，與氫氣形成氣態(tài)氫化物越容易，可以通過比較這兩種元素的單質(zhì)與氫氣化合的難易判斷其非金屬性強(qiáng)弱，故D正確，
故答案為：；BCD；
（2）由A、B兩種元素組成的最簡單的化合物為甲烷，其立體構(gòu)型是正四面體形，
故答案為：正四面體；
（3）由A、B、C、D四種元素組成的無機(jī)鹽甲，既能與鹽酸反應(yīng)又可以與NaOH溶液反應(yīng)，其化學(xué)式為 NH₄HCO₃或（NH₄）₂ CO₃，該物質(zhì)中含有銨根離子，檢驗(yàn)銨根離子的方法為：取樣，加入氫氧化鈉溶液并加熱，如果生成能使?jié)駶櫦t色石蕊試紙變藍(lán)的氣體，則證明銨根離子的存在，
故答案為：NH₄HCO₃或（NH₄）₂CO₃；取樣，加入氫氧化鈉溶液并加熱，如果生成能使?jié)駶櫦t色石蕊試紙變藍(lán)的氣體，則證明銨根離子的存在；
（4）C為N元素、D為O元素，C的一種氫化物與D單質(zhì)（氧氣）的摩爾質(zhì)量相等，則C的氫化物的化學(xué)式為：N₂H₄，屬于共價(jià)化合物，其電子式為：；
C的另一種氫化物與D的一種氫化物的電子總數(shù)相等，C的氫化物為氨氣，D的氫化物為水，實(shí)驗(yàn)室用氫氧化鈣與氯化銨反應(yīng)制取氨氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2NH₄Cl+Ca（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O，
故答案為：；2NH₄Cl+Ca（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O；
（5）①CA₃為氨氣，NH₃的水溶液顯堿性，可以將Fe²⁺、Fe³⁺轉(zhuǎn)化成Fe（OH）₂和Fe（OH）₃沉淀，在等物質(zhì)的量的FeSO₄和Fe₂（SO₄）₃組成的混合溶液中，反應(yīng)總離子方程式為：Fe²⁺+2Fe³⁺+8NH₃+8H₂O═Fe（OH）₂↓+2Fe（OH）₃↓+8NH₄⁺，
故答案為：Fe²⁺+2Fe³⁺+8NH₃+8H₂O═Fe（OH）₂↓+2Fe（OH）₃↓+8NH₄⁺；
②上述反應(yīng)生成的兩種堿繼續(xù)作用，得到Fe₃O₄，即氫氧化亞鐵與氫氧化鐵反應(yīng)生成四氧化三鐵，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Fe（OH）₂+2Fe（OH）₃=4H₂O+Fe₃O₄，
故答案為：Fe（OH）₂+2Fe（OH）₃=4H₂O+Fe₃O₄．

點(diǎn)評 本題考查位置結(jié)構(gòu)與性質(zhì)關(guān)系的應(yīng)用，題目難度中等，推斷元素是解題關(guān)鍵，是對學(xué)生綜合能力的考查，需要學(xué)生具備扎實(shí)的基礎(chǔ)．