Question

19．A、B、C、D、E、F六種短周期元素，其原子序數(shù)依次增大，其中B與C同周期，D與E和F同周期，A與D同主族，C與F同主族，C元素的原子最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的三倍，D是所在周期原子半徑最大的主族元素．又知六種元素所形成的常見單質在常溫常壓下有三種是氣體，三種是固體．
請回答下列問題．
（1）元素D在周期表中的位置第三周期第IA族
（2）C、D、F三種元素形成的簡單離子的半徑由大到小的順序是（用離子符號表示）S ^2-＞O ^2-＞Na⁺
（3）若E是非金屬元素，其單質在電子工業(yè)中有重要應用，請寫出其氧化物溶于強堿溶液的離子方程式：SiO₂+2OH^-=SiO₃ ^2-+H₂O
（4）若E是金屬元素，其單質與氧化鐵反應常用于焊接鋼軌，請寫出反應的化學方程式：2Al+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Al₂O₃+2Fe，冶煉金屬E時，用石墨做電極．E在（填“陰”或“陽”）陰極得到，電解過程中，陽極石墨需要不斷補充，結合電極反應說明其原因是陽極反應：2O^2--4e-=O₂↑，碳與O₂反應消耗碳
（5）由A、B、C三種元素以原子個數(shù)比4：2：3形成化合物X，X中所含化學鍵類型有離子鍵、共價鍵．土壤中含有X中的陽離子在硝化細菌的催化作用下被氧氣氧化為其陰離子，寫出其離子方程式：NH₄⁺+2O₂ $\frac{\underline{\;硝化細菌\;}}{\;}$NO₃^-+H₂O+2H⁺．

Answer 1

分析 A、B、C、D、E、F六種短周期元素，其原子序數(shù)依次增大，C元素的原子最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的三倍，原子只能有2個電子層，最外層電子數(shù)為6，則C是O元素；C與F同主族，則F是S元素；D與E和F同周期，即處于第三周期，D是所在周期原子半徑最大的主族元素，則D是Na元素；E的原子序數(shù)大于鈉小于硫，所以E的單質是固體；六種元素所形成的常見單質在常溫常壓下有三種是氣體，三種是固體，B的原子序數(shù)小于C，且B、C處于同一周期，所以B是N元素；A的單質是氣體，則A的原子序數(shù)最小，所以A是H元素，據(jù)此解答．

解答 解：A、B、C、D、E、F六種短周期元素，其原子序數(shù)依次增大，C元素的原子最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的三倍，原子只能有2個電子層，最外層電子數(shù)為6，則C是O元素；C與F同主族，則F是S元素；D與E和F同周期，即處于第三周期，D是所在周期原子半徑最大的主族元素，則D是Na元素；E的原子序數(shù)大于鈉小于硫，所以E的單質是固體；六種元素所形成的常見單質在常溫常壓下有三種是氣體，三種是固體，B的原子序數(shù)小于C，且B、C處于同一周期，所以B是N元素；A的單質是氣體，則A的原子序數(shù)最小，所以A是H元素，
（1）D是Na元素，鈉原子核外有3個電子層，最外層有1個電子，所以其在元素周期表中的位置是第三周期第IA族，
故答案為：第三周期第IA族；
（2）電子層數(shù)越多離子半徑越大，電子層結構相同的兩種，核電荷數(shù)越大離子半徑越小，所以C、D、F三種元素形成的簡單離子的半徑由大到小的順序是：S ^2-＞O ^2-＞Na⁺，
故答案為：S ^2-＞O ^2-＞Na⁺；
（3）若E是非金屬元素，其單質在電子工業(yè)中有重要應用，則E是Si元素，二氧化硅和強堿反應生成硅酸鹽和水，離子反應方程式為：SiO₂+2OH^-=SiO₃ ^2-+H₂O，
故答案為：SiO₂+2OH^-=SiO₃ ^2-+H₂O；
（4）若E是金屬元素，則為Al元素，鋁和氧化鐵能發(fā)生鋁熱反應，反應方程式為：2Al+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Al₂O₃+2Fe，冶煉金屬Al時，鋁離子發(fā)生還原反應得到Al，故用石墨做電極，Al在陰極極得到，電解過程中，陽極反應：2O^2--4e-=O₂↑，碳與O₂反應消耗碳，故陽極石墨需要不斷補充，
故答案為：2Al+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Al₂O₃+2Fe；陰；陽極反應：2O^2--4e-=O₂↑，碳與O₂反應消耗碳；
（5）由H、N、O三種元素以原子個數(shù)比4：2：3形成化合物X為NH₄NO₃，硝酸銨中所含化學鍵類型有離子鍵和共價鍵，土壤中含有NH₄NO₃中的陽離子在硝化細菌的催化作用下被氧氣氧化為其陰離子，即得到硝酸根，根據(jù)電荷守恒應有氫離子生成，其離子方程式為：NH₄⁺+2O₂ $\frac{\underline{\;硝化細菌\;}}{\;}$NO₃^-+H₂O+2H⁺，
故答案為：離子鍵、共價鍵；NH₄⁺+2O₂ $\frac{\underline{\;硝化細菌\;}}{\;}$NO₃^-+H₂O+2H⁺．

點評 本題考查結構性質位置關系應用，推斷元素是解題關鍵，綜合考查學生分析能力、邏輯推理能力及對知識的遷移運用，需要學生具備扎實的基礎，難度中等．