Question

14．短周期主族元素A．B．C．D．E，原子序數(shù)依次增大，A元素的單質(zhì)常溫常壓下是最輕的氣體，B元素所形成化合物種類最多，C的最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物甲與其氣態(tài)氫化物乙能夠化合形成鹽丙；D元素的離子半徑是同周期元素形成的簡單離子中最小的．
（1）已知相關(guān)物質(zhì)之間存在如下變化：

①丁與乙和水反應(yīng)生成戊和丙的離子方程式為Al³⁺+3NH₃•H₂O=Al（OH）₃↓+3NH₄⁺，由物質(zhì)己電解得到單質(zhì)D的化學(xué)方程式為2Al₂O₃（熔融）$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$4Al+3O₂↑；
②0.1mol/L的丙溶液中所含離子濃度由大到小排列順序?yàn)镃（NO₃^-）＞C（NH₄⁺）＞C（H⁺）＞C（OH^-）；；常溫下，為使丙溶液中由丙電離的陰．陽離子濃度相等，應(yīng)向溶液中加入一定量的乙的水溶液至中性．
（2）已知E 及其化合物有以下變化：
，
寫出單質(zhì)E與化合物Z在一定條件下反應(yīng)生成X和水的化學(xué)方程式S+2H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3SO₂↑+2H₂O；由A．B．C．D．E 5種元素中的兩種元素，可形成既含極性鍵又含非極性鍵的18電子的分子，該分子的分子式為H₂O₂或N₂H₄或C₂H₆等（任寫一個(gè)即可）．
（3）C有多種氧化物，其中之一是一種無色氣體，在空氣中迅速變成紅棕色，在一定條件下，2L的該無色氣體與0.5L的氧氣相混合，若該混合氣體被足量的NaOH溶液完全吸收后沒有氣體殘留，所生成的C的含氧酸鹽的化學(xué)式是NaNO₂．

Answer 1

分析 短周期主族元素A、B、C、D、E，原子序數(shù)依次增大，A元素的單質(zhì)常溫常壓下是最輕的氣體，則A為H元素，B元素所形成化合物種類最多，則B為C元素，C的最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物甲與其氣態(tài)氫化物乙能夠化合形成鹽丙，丙為銨鹽，故C為N元素，甲為HNO₃，乙為NH₃，丙為NH₄NO₃，D元素的離子半徑是同周期元素形成的簡單離子中最小的，D的原子序數(shù)比N元素大，故D處于第三周期，則D為Al元素．
（1）①己電解生成金屬Al，故己為Al₂O₃，由轉(zhuǎn)化關(guān)系可知，戊為Al（OH）₃，丁為Al（NO₃）₃；
②NH₄NO₃溶液中NH₄⁺水解，溶液呈酸性；
常溫下，為使丙溶液硝酸銨溶液中電離的陰、陽離子濃度相等，即溶液中c（NO₃^-）═c（NH₄⁺），根據(jù)溶液中電荷守恒，則溶液中c（OH^-）═c（H⁺），溶液呈中性；
（2）E元素原子序數(shù)大于Al，處于第三周期，由E$\stackrel{O_{2}}{→}$X$\stackrel{O_{2}}{→}$Y，E可能為S，X為SO₂，Y為SO₃，由Y$\stackrel{水}{→}$Z，Z為H₂SO₄，硫酸與硫反應(yīng)可以生成二氧化硫，符合轉(zhuǎn)化關(guān)系；
（3）C有多種氧化物，其中之一是一種無色氣體，在空氣中迅速變成紅棕色，該無色氣體為NO．相同體積下體積之比等于物質(zhì)的量之比，反應(yīng)中只有N元素與O元素的化合價(jià)發(fā)生變化，利用電子轉(zhuǎn)移守恒計(jì)算N元素在酸根中的化合價(jià)，判斷酸根書寫鹽的化學(xué)式．

解答 解：短周期主族元素A、B、C、D、E，原子序數(shù)依次增大，A元素的單質(zhì)常溫常壓下是最輕的氣體，則A為H元素，B元素所形成化合物種類最多，則B為C元素，C的最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物甲與其氣態(tài)氫化物乙能夠化合形成鹽丙，丙為銨鹽，故C為N元素，甲為HNO₃，乙為NH₃，丙為NH₄NO₃，D元素的離子半徑是同周期元素形成的簡單離子中最小的，D的原子序數(shù)比N元素大，故D處于第三周期，則D為Al元素．
（1）①己電解生成金屬Al，故己為Al₂O₃，由轉(zhuǎn)化關(guān)系可知，戊為Al（OH）₃，丁為Al（NO₃）₃，丁與乙和水反應(yīng)生成戊和丙的離子方程式為：Al³⁺+3NH₃•H₂O=Al（OH）₃↓+3NH₄⁺，由物質(zhì)己電解得到單質(zhì)D的化學(xué)方程式為：2Al₂O₃（熔融）$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$4Al+3O₂↑，
故答案為：Al³⁺+3NH₃•H₂O=Al（OH）₃↓+3NH₄⁺；2Al₂O₃（熔融）$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$4Al+3O₂↑；
②NH₄NO₃溶液中NH₄⁺水解，溶液呈酸性，溶液中離子濃度大小為：C（NO₃^-）＞C（NH₄⁺）＞C（H⁺）＞C（OH^-）；
常溫下，為使丙溶液硝酸銨溶液中電離的陰、陽離子濃度相等，即溶液中c（NO₃^-）═c（NH₄⁺），根據(jù)溶液中電荷守恒，則溶液中c（OH^-）═c（H⁺），溶液呈中性，
故答案為：C（NO₃^-）＞C（NH₄⁺）＞C（H⁺）＞C（OH^-）；中性；
（2）E元素原子序數(shù)大于Al，處于第三周期，由E$\stackrel{O_{2}}{→}$X$\stackrel{O_{2}}{→}$Y，E可能為S，X為SO₂，Y為SO₃，由Y$\stackrel{水}{→}$Z，Z為H₂SO₄，硫酸與硫反應(yīng)可以生成二氧化硫，符合轉(zhuǎn)化關(guān)系，
單質(zhì)S與H₂SO₄在一定條件下反應(yīng)生成SO₂和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：S+2H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3SO₂↑+2H₂O；由H、C、N、Al、S 5種元素中的兩種元素，形成既含極性鍵又含非極性鍵的18電子的分子，該分子為H₂O₂、N₂H₄、C₂H₆等；
故答案為：S+2H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3SO₂↑+2H₂O；H₂O₂或N₂H₄或C₂H₆等；
（3）該無色氣體是NO，2LNO與0.5L的氧氣混合，混合氣體被足量的NaOH溶液完全吸收后沒有氣體殘留，反應(yīng)中只有N元素與O元素的化合價(jià)發(fā)生變化，令N元素在酸根中的化合價(jià)為a，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒有2×（a-2）=0.5×4，解得a=3，即酸根中N元素的化合價(jià)為+3，故生成NaNO₂；
故答案為：NaNO₂．

點(diǎn)評 主要以“無機(jī)框圖題”的形式考查元素單質(zhì)及其化合物的性質(zhì)，涉及常用化學(xué)用語與氧化還原計(jì)算等，難度中等，在熟練掌握元素化合物知識的基礎(chǔ)上著重考查學(xué)生的發(fā)散思維、分析判斷、邏輯思維以及對無機(jī)物知識的綜合應(yīng)用等能力．