Question

A、B、C、D、E、F六種短周期元素，其原子序數依次增大，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是次外層電子數的三倍，B元素的最高正價和最低負價之和為2．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）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）．
（2）由A、B兩種元素以原子個數比5：1形成離子化合物X，X的電子式為

 

．
（3）由A、B元素形成的化合物B₂A₄可以與O₂、KOH溶液形成原電池，該原電池負極的電極反應式為

 

．
（4）若E是金屬元素，其單質與氧化鐵反應常用于焊接鋼軌，請寫出該反應的化學方程式：

 

．
（5）由A、C、D、F四種元素形成的化合物Y（DAFC₃）（已知A₂FC₃的Ka₁=1.3×10^-2、Ka₂=6.3×10^-8），則Y溶液中各離子濃度由大到小的順序為

 

；室溫下，向Y溶液中加入一定量的NaOH，使溶液中c（AFC₃^-）=c（FC₃^2-），則此時溶液呈

 

（填“酸性”、“堿性”或“中性”）．
（6）A 和B 形成的某種氯化物BA₂Cl 可作殺菌劑，其原理為BA₂Cl 遇水反應生成一種具有強氧化性的含氧酸，寫出BA₂Cl 與水反應的化學方程式：

 

．

Answer 1

考點：位置結構性質的相互關系應用

專題：元素周期律與元素周期表專題

分析：C元素的原子最外層電子數是次外層電子數的三倍，且是短周期元素，所以C是O元素，C與F同主族，且是短周期元素，所以F是S元素，B元素的最高正價和最低負價之和為2，B的原子序數小于C，且B、C處于同一周期，所以B是N元素，D與E和F同周期，都處于第三周期，E是金屬元素，其單質與氧化鐵反應常用于焊接鋼軌，則E為Al元素，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，根據已經判斷出來的元素可知，B、C的單質是氣態(tài)，E、F的單質是固態(tài)，所以A、D對應的單質為一個固態(tài)、一個氣態(tài)，且A與D同主族，D在第三周期，原子序數小于鋁，A的原子序數小于氮，可推知A是H元素，D是Na元素，據此答題．

解答： 解：C元素的原子最外層電子數是次外層電子數的三倍，且是短周期元素，所以C是O元素，C與F同主族，且是短周期元素，所以F是S元素，B元素的最高正價和最低負價之和為2，B的原子序數小于C，且B、C處于同一周期，所以B是N元素，D與E和F同周期，都處于第三周期，E是金屬元素，其單質與氧化鐵反應常用于焊接鋼軌，則E為Al元素，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，根據已經判斷出來的元素可知，B、C的單質是氣態(tài)，E、F的單質是固態(tài)，所以A、D對應的單質為一個固態(tài)、一個氣態(tài)，且A與D同主族，D在第三周期，原子序數小于鋁，A的原子序數小于氮，可推知A是H元素，D是Na元素，
（1）離子電子層數越多其離子半徑越大，電子層結構相同的離子，離子半徑隨著原子序數增大而減小，O、Na離子電子層結構相同且Na元素原子序數大于O元素，所以離子半徑：O2^-＞Na⁺，S離子核外有3個電子層，O、Na離子核外有2個電子層，所以O、Na、S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⁺；
（2）由H、N兩種元素以原子個數比5：1形成離子化合物NH₄H，該化合物中氫離子和銨根離子之間存在離子鍵、銨根離子中N原子和H原子之間存在共價鍵，X的電子式為，
故答案為：；
（3）由H、N元素形成的化合物N₂H₄可以與O₂、KOH溶液形成原電池，原電池中負極上燃料失電子發(fā)生氧化反應生成氮氣和水，電極反應式為N₂H₄-4e^-+4OH^-=N₂+4H₂O，
故答案為：N₂H₄-4e^-+4OH^-=N₂+4H₂O；
（4）高溫下，鋁和氧化鐵發(fā)生置換反應生成氧化鋁和鐵，反應方程式為2Al+Fe₂O₃

高溫  .

2Fe+Al₂O₃，
故答案為：2Al+Fe₂O₃

高溫  .

2Fe+Al₂O₃；
（5）由H、O、Na、S四種元素形成的化合物Y（NaHSO₃），已知H₂SO₃的Ka₁=1.3×10^-2、Ka₂=6.3×10^-8，所以HSO₃^-的水解平衡常數為

KW

Ka2

=1.6×10^-5＜Ka₁，故HSO₃^- 的電離程度大于水解程度，溶液呈酸性，但水解和電離程度都較小，所以溶液中離子濃度大小順序是c（Na⁺）＞c（HSO₃^-）＞c（H⁺）＞c（SO₃^2-）＞c（OH^-）；向Y溶液中加入一定量的NaOH，使溶液中c（HSO₃^-）=c（SO₃^2-），亞硫酸根離子水解程度大于亞硫酸氫根離子電離程度，所以溶液呈堿性，
故答案為：c（Na⁺）＞c（HSO₃^-）＞c（H⁺）＞c（SO₃^2-）＞c（OH^-）；堿性；
（6）A 和B 形成的某種氯化物為NH₂Cl 可作殺菌劑，其原理為NH₂Cl 遇水反應生成一種具有強氧化性的含氧酸為次氯酸，NH₂Cl 與水反應的化學方程式為NH₂Cl+H₂O=HClO+NH₃，
故答案為：NH₂Cl+H₂O=HClO+NH₃．

點評：本題考查位置結構性質的相互關系及應用，涉及離子濃度大小比較、鋁熱反應、電子式等知識點，側重考查基本理論和化學用語，熟練掌握鹽類水解等知識點，題目難度中等．