Question

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可以形成原子個數(shù)比分別為1：1和2：1的兩種液態(tài)化合物；E單質用于凈化水質．
請回答：
（1）寫出D在元素周期表中的位置

 

，E的原子結構示意圖是

 

．下列可以驗證C與D兩元素原子得電子能力強弱的實驗事實是

 

（填寫編號）．
A．比較這兩種元素的氣態(tài)氫化物的沸點
B．比較只有這兩種元素所形成的化合物中的化合價
C．比較這兩種元素的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性
D．比較這兩種元素的單質與氫氣化合的難易
（2）由A、B兩種元素組成的最簡單的化合物，寫出其電子式

 

．
（3）均由A、B、C、D四種元素組成的甲、乙兩種化合物，都既可以與鹽酸反應又可以與NaOH溶液反應，甲為無機鹽，其化學式為

 

，乙為天然高分子化合物的水解產(chǎn)物，且是同類物質中相對分子質量最小的，其結構簡式為

 

．
（4）膠態(tài)磁流體在醫(yī)學上有重要的用途，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通入等物質的量的FeSO₄、Fe₂（SO₄）₃的混合溶液中，生成兩種堿，寫出該反應過程的總的離子方程式

 

．
②上述反應生成的兩種堿繼續(xù)作用，得到Fe₃O₄．
（5）已知下表數(shù)據(jù)：

物質	Fe（OH）2	Fe（OH）3
Ksp/25℃	2.0×10-16	4.0×10-36

若使混合液中FeSO₄、Fe₂（SO₄）₃的濃度均為2.0mol?L^-1，則混合液中c（OH^-）不得大于

 

 mol?L^-1．

Answer 1

考點：位置結構性質的相互關系應用

專題：

分析：短周期元素A、B、C、D、E原子序數(shù)依次增大，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，則B為碳元素或硫元素，因為B后面有C、D、E三種元素都是短周期元素，所以B只能為C元素；
A與D可以形成原子個數(shù)比分別為1：1和2：1的兩種液態(tài)化合物，則A為H元素，D為O元素；
由于C元素原子序數(shù)介于B、D之間，所以C為N元素，E單質用于凈化水質，則E為氯Cl元素，
據(jù)此結合元素周期律知識進行答題．

解答： 解：短周期元素A、B、C、D、E原子序數(shù)依次增大，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，則B為碳元素或硫元素，因為B后面有C、D、E三種元素都是短周期元素，所以B為C元素；A與D可以形成原子個數(shù)比分別為1：1和2：1的兩種液態(tài)化合物，則A為H元素，D為O元素；由于C元素原子序數(shù)介于B、D之間，所以C為N元素，E單質用于凈化水質，則E為氯Cl元素，
（1）D為O元素，在元素周期表中位于第二周期VIA族；E為Cl元素，氯原子的核電荷數(shù)為17，最外層含有7個電子，氯原子結構示意圖為：；
A．氫化物的沸點與非金屬性強弱沒有必然關系，所以無法通過比較這兩種元素的氣態(tài)氫化物的沸點判斷非金屬性強弱，故A錯誤；
B．D為O元素、C為D元素，比較只有這兩種元素所形成的化合物中的化合價，顯示負價的說明其非金屬性較強，故B正確；
C．非金屬性越強，對應的氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定，可以通過比較這兩種元素的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性判斷其非金屬性強弱，故C正確；
D．非金屬性越強，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與氫氣化合的難易判斷其非金屬性強弱，故D正確；

故答案為：第二周期VIA族；；BCD；
（2）由A、B兩種元素組成的最簡單的化合物為甲烷，甲烷為共價化合物，其電子式為：，
故答案為：；
（3）由A、B、C、D四種元素組成的無機鹽甲，既能與鹽酸反應又可以與NaOH溶液反應，其化學式為 NH₄HCO₃或（NH₄）₂ CO₃；
乙為天然高分子化合物的水解產(chǎn)物，且是同類物質中相對分子質量最小的，則乙為甘氨酸，其化學式為：NH₂-CH₂-COOH，
故答案為：NH₄HCO₃或（NH₄）₂CO₃；NH₂-CH₂-COOH；
（4）①CA₃為氨氣，NH₃的水溶液顯堿性，可以將Fe²⁺、Fe³⁺轉化成Fe（OH）₂和Fe（OH）₃沉淀，在等物質的量的FeSO₄和Fe₂（SO₄）₃組成的混合溶液中，反應總離子方程式為：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⁺；
（5）亞鐵離子和鐵離子的濃度分別是2.0mol/L和4.0mol/L，所以根據(jù)溶度積常數(shù)可知，相應OH^-濃度分別為：

2.0×10-16 2.0

mol/L=10^-8mol/L、

3	4×10-36 4

mol/L=10^-12mol/L，所以混合液中c（OH^-）不得大于10^-12mol/L，
故答案為：10^-12．

點評：本題考查位置、結構與性質關系的應用，題目難度中等，推斷元素名稱為解題關鍵，試題知識點較多、綜合性較強，注意基礎知識的理解掌握，明確原子結構與元素周期表、元素周期律之間的關系．