Question

（14分）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D在元素周期表中的位置        ，E的原子結(jié)構(gòu)示意圖是__ ___      。

下列可以驗(yàn)證C與D兩元素原子得電子能力強(qiáng)弱的實(shí)驗(yàn)事實(shí)是___ _______（填寫編號）；

A．比較這兩種元素的氣態(tài)氫化物的沸點(diǎn)

B．比較只有這兩種元素所形成的化合物中的化合價(jià)

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(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，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(yīng)又可以與NaOH溶液反應(yīng)，甲為無機(jī)鹽，其化學(xué)式為            ，乙為天然高分子化合物的水解產(chǎn)物，且是同類物質(zhì)中相對分子質(zhì)量最小的，其結(jié)構(gòu)簡式為            。

（4）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，寫出該反應(yīng)過程的總的離子方程式____     ____     ____     ____     ____     ____     。

②上述反應(yīng)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(zhì)	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

【答案】

（1）第二周期VIA （1分）（1分）      BCD（2分）

（2）甲烷電子式（2分）

（3）NH₄HCO₃  或（NH₄）₂ CO₃（任寫一個(gè)，均給分）（2分）   H₂NCH₂COOH（2分）

（4）Fe^2＋＋2Fe^3＋＋8NH₃＋8H₂O===Fe(OH)₂↓＋2Fe(OH)₃↓＋8NH₄⁺（2分）

（5）10^-12（2分）

【解析】根據(jù)元素的結(jié)構(gòu)及有關(guān)性質(zhì)可知，A、B、C、D、E分別是H、C、N、O、Cl。

（1）O的原子序數(shù)是8，位于第二周期VIA ；氯元素位于第三周期VIIA ，所以原子結(jié)構(gòu)示意圖為  ；比較元素非金屬性強(qiáng)弱的依據(jù)是：

1、由元素原子的氧化性判斷：一般情況下，氧化性越強(qiáng)，對應(yīng)非金屬性越強(qiáng)。

　　2、由單質(zhì)和酸或者和水的反應(yīng)程度判斷：反應(yīng)越劇烈，非金屬性越強(qiáng)。

　　3、由對應(yīng)氫化物的穩(wěn)定性判斷：氫化物越穩(wěn)定，非金屬性越強(qiáng)。

　　4、由和氫氣化合的難易程度判斷：化合越容易，非金屬性越強(qiáng)。

　　5、由最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物的酸性來判斷：酸性越強(qiáng)，非金屬越強(qiáng)。（除氟元素之外）

　　6、由對應(yīng)陰離子的還原性判斷：還原性越強(qiáng)，對應(yīng)非金屬性越弱。

　　7、由置換反應(yīng)判斷：強(qiáng)置弱�！踩粢罁�(jù)置換反應(yīng)來說明元素的非金屬性強(qiáng)弱，則非金屬單質(zhì)應(yīng)做氧化劑，非金屬單質(zhì)做還原劑的置換反應(yīng)不能作為比較非金屬性強(qiáng)弱的依據(jù)〕

　　值得注意的是：氟元素沒有正價(jià)態(tài)，故沒有氟的含氧酸，所以最高價(jià)氧化物對應(yīng)水合物的酸性最強(qiáng)的是高氯酸，而不是非金屬性高于氯的氟元素！故規(guī)律5只適用于氟元素之外的非金屬元素。

8、按元素周期律，同周期元素由左到右，隨核電荷數(shù)的增加，非金屬性增強(qiáng)；同主族元素由上到下，隨核電荷數(shù)的增加，非金屬性減弱。

9. 非金屬單質(zhì)與具有可變價(jià)金屬的反應(yīng)。能生成高價(jià)金屬化合物的，其非金屬性強(qiáng)。所以

所以答案選BCD。

（2）由A、B兩種元素組成的最簡單的化合物是甲烷，電子式為 。

（3）都既可以與鹽酸反應(yīng)又可以與NaOH溶液反應(yīng)，一般是弱酸的酸式鹽或弱酸的銨鹽或氨基酸，因此甲是碳酸氫銨或碳酸銨，乙是甘氨酸。化學(xué)式分別是NH₄HCO₃  或（NH₄）₂ CO₃、H₂NCH₂COOH。

（4）①根據(jù)原子守恒可知，兩種堿應(yīng)該是氫氧化鐵和氫氧化亞鐵，所以方程式為Fe^2＋＋2Fe^3＋＋8NH₃＋8H₂O===Fe(OH)₂↓＋2Fe(OH)₃↓＋8NH₄⁺。

②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(yīng)OH^－濃度分別是10^－8mol/L、10^－12mol/L，所以混合液中c(OH^－)不得大于10^－12mol/L。