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(jiàn)單質(zhì)在常溫常壓下有三種是氣體，三種是固體．
請(qǐng)回答下列問(wèn)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(jiǎn)單離子的半徑由大到小的順序是（用離子符號(hào)表示）S ^2-＞O ^2-＞Na⁺
（3）若E是非金屬元素，其單質(zhì)在電子工業(yè)中有重要應(yīng)用，請(qǐng)寫(xiě)出其氧化物溶于強(qiáng)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(zhì)與氧化鐵反應(yīng)常用于焊接鋼軌，請(qǐng)寫(xiě)出反應(yīng)的化學(xué)方程式：2Al+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Al₂O₃+2Fe，冶煉金屬E時(shí)，用石墨做電極．E在（填“陰”或“陽(yáng)”）陰極得到，電解過(guò)程中，陽(yáng)極石墨需要不斷補(bǔ)充，結(jié)合電極反應(yīng)說(shuō)明其原因是陽(yáng)極反應(yīng)：2O^2--4e-=O₂↑，碳與O₂反應(yīng)消耗碳
（5）由A、B、C三種元素以原子個(gè)數(shù)比4：2：3形成化合物X，X中所含化學(xué)鍵類(lèi)型有離子鍵、共價(jià)鍵．土壤中含有X中的陽(yáng)離子在硝化細(xì)菌的催化作用下被氧氣氧化為其陰離子，寫(xiě)出其離子方程式：NH₄⁺+2O₂ $\frac{\underline{\;硝化細(xì)菌\;}}{\;}$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(gè)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(zhì)是固體；六種元素所形成的常見(jiàn)單質(zhì)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(zhì)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(gè)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(zhì)是固體；六種元素所形成的常見(jiàn)單質(zhì)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(zhì)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(gè)電子層，最外層有1個(gè)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(jié)構(gòu)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(jiǎn)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(zhì)在電子工業(yè)中有重要應(yīng)用，則E是Si元素，二氧化硅和強(qiáng)堿反應(yīng)生成硅酸鹽和水，離子反應(yīng)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(yīng)，反應(yīng)方程式為：2Al+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Al₂O₃+2Fe，冶煉金屬Al時(shí)，鋁離子發(fā)生還原反應(yīng)得到Al，故用石墨做電極，Al在陰極極得到，電解過(guò)程中，陽(yáng)極反應(yīng)：2O^2--4e-=O₂↑，碳與O₂反應(yīng)消耗碳，故陽(yáng)極石墨需要不斷補(bǔ)充，
故答案為：2Al+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Al₂O₃+2Fe；陰；陽(yáng)極反應(yīng)：2O^2--4e-=O₂↑，碳與O₂反應(yīng)消耗碳；
（5）由H、N、O三種元素以原子個(gè)數(shù)比4：2：3形成化合物X為NH₄NO₃，硝酸銨中所含化學(xué)鍵類(lèi)型有離子鍵和共價(jià)鍵，土壤中含有NH₄NO₃中的陽(yáng)離子在硝化細(xì)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(yīng)有氫離子生成，其離子方程式為：NH₄⁺+2O₂ $\frac{\underline{\;硝化細(xì)菌\;}}{\;}$NO₃^-+H₂O+2H⁺，
故答案為：離子鍵、共價(jià)鍵；NH₄⁺+2O₂ $\frac{\underline{\;硝化細(xì)菌\;}}{\;}$NO₃^-+H₂O+2H⁺．

點(diǎn)評(píng) 本題考查結(jié)構(gòu)性質(zhì)位置關(guān)系應(yīng)用，推斷元素是解題關(guān)鍵，綜合考查學(xué)生分析能力、邏輯推理能力及對(duì)知識(shí)的遷移運(yùn)用，需要學(xué)生具備扎實(shí)的基礎(chǔ)，難度中等．