Question

7．A、B、C、D、E为原子序数依次增大的五种短周期元素，其中仅含有一种金属元素，A和D最外层电子数相同；B、C和E在周期表中相邻，且C、E同主族．B、C的最外层电子数之和等于D的原子核外电子数，A和C可形成两种常见的液态化合物．
请回答下列问题：
（1）C、D、E三种原子对应的离子半径由大到小的顺序是S^2-＞O^2-＞Na⁺（填具体离子符号）；由A、B、C三种元素按  4：2：3组成的化合物所含的化学键类型属于离子键和共价键．
（2）用某种废弃的金属易拉罐与 A、C、D组成的化合物溶液反应，该反应的离子方程式为：2Al+2OH^-+2H₂O=2（AlOH₂）^-+3H₂↑．
（3）A、C两元素的单质与熔融K₂CO₃，组成的燃料电池，其负极反应式为H₂+CO₃^2--2e^-=CO₂↑+H₂O，用该电池电解1L1mol/LNaCl溶液，当消耗标准状况下1.12LA₂时，NaCl溶液的PH=13 （假设电解过程中溶液的体积不变）．
（4）可逆反应2EC₂（气）+C₂（气）?2EC₃（气）在两个密闭容器中进行，A容器中有一个可上下移动的活塞，B 容器可保持恒容 （如图所示），若在 A、B 中分别充入lmolC₂和2molEC₂，使V （A ）=V （ B ），在相同温度下反应，则：①达平衡所需时间：t（A ）＜ t （ B ）（填＞、＜、二，或：无法确定，下同）．平衡时 EC₂的转化率：a（ A ） _a（ B ）．
（5）欲比较C和E两元素的非金属性相对强弱，可采取的措施有cd （填“序号”）．
a．比较这两种元素的气态氢化物的沸点
b．比较这两种元素的单质在常温下的状态
c．比较这两种元素的气态氢化物的稳定性
d．比较这两种元素的单质与氢气化合的难易．

Answer 1

分析 A、B、C、D、E为原子序数依次增大的五种短周期元素，C与B、E在周期表中相邻，且C、E同主族，原子序数C大于A、B小于E，则C处于第二周期，E处于第三周期，所以B、C、E在周期表中的位置关系为，A和D最外层电子数相同，则二者处于同族，原子序数D大于C小于E，则D为第三周期，其中仅含一种金属元素，D应为金属，B、C的最外层电子数之和等于D的原子核外电子数，D的核外电子数为奇数，则D为钠元素或铝元素，若D为钠元素，则A为氢元素，B为氮元素，C为氧元素，E为硫元素，A和C可形成化合物H₂O、H₂O₂，符合题意．若D为铝元素，则A为硼元素，B为氧元素，C为氟元素，E为氯元素，A和C形成化合物，不符合题意．故A为氢元素，B为氮元素，C为氧元素，D为钠元素，E为硫元素，据此答题．

解答 解：A、B、C、D、E为原子序数依次增大的五种短周期元素，C与B、E在周期表中相邻，且C、E同主族，原子序数C大于A、B小于E，则C处于第二周期，E处于第三周期，所以B、C、E在周期表中的位置关系为，A和D最外层电子数相同，则二者处于同族，原子序数D大于C小于E，则D为第三周期，其中仅含一种金属元素，D应为金属，B、C的最外层电子数之和等于D的原子核外电子数，D的核外电子数为奇数，则D为钠元素或铝元素，若D为钠元素，则A为氢元素，B为氮元素，C为氧元素，E为硫元素，A和C可形成化合物H₂O、H₂O₂，符合题意．若D为铝元素，则A为硼元素，B为氧元素，C为氟元素，E为氯元素，A和C形成化合物，不符合题意．故A为氢元素，B为氮元素，C为氧元素，D为钠元素，E为硫元素，
（1）C、D、E三种原子对应的离子为O^2-、Na⁺、S^2-，电子层数越多，半径越小，电子层数相同时，核电荷数越多，半径越小，所以它们半径由大到小的顺序是S^2-＞O^2-＞Na⁺，由A、B、C三种元素按 4：2：3组成的化合物为NH₄NO₃，所含的化学键类型属于离子键和共价键，
故答案为：S^2-＞O^2-＞Na⁺；离子键和共价键；
（2）废弃的金属易拉罐为铝，与A、C、D组成的化合物为氢氧化钠溶液反应，该反应的离子方程式为：2Al+2OH^-+2H₂O=2（AlOH₂）^-+3H₂↑，
故答案为：2Al+2OH^-+2H₂O=2（AlOH₂）^-+3H₂↑；
（3）氢气、氧气与熔融K₂CO₃，组成的燃料电池，氢气在负极放电，在熔融碳酸钾条件下生成二氧化碳与水，电解反应式为：H₂+CO₃^2--2e^-=CO₂↑+H₂O；
用该电池电解1L1mol/LNaCl溶液，当消耗标准状况下1.12LH₂时，氢气的物质的量=$\frac{1.12L}{22.4L/mol}$=0.05mol，生成的NaOH物质的量=0.05mol×2=0.1mol，故n（OH^-）=0.1mol/L，则c（H⁺）=$\frac{1{0}^{-14}}{0.1}$=10^-13，故l溶液的pH=-lg10^-13=13，
故答案为：H₂+CO₃^2--2e^-=CO₂↑+H₂O；13；
（4）可逆反应2EC₂（气）+C₂（气）?2EC₃（气）在两个密闭容器中进行，A容器中有一个可上下移动的活塞，B 容器可保持恒容 （如图所示），若在 A、B 中分别充入lmolC₂ 和2molEC₂，使V（A ）=V（ B ），在相同温度下反应，则：A中压强不变，B中压强减小，故A反应速率更快，达平衡所需时间更短，故t（A）＜t（B）；A中的压强更高，增大压强平衡向正反应反应移动，平衡时 EC₂ 的转化率更高，故：a（ A ）＞a（ B ），
故答案为：＜；＞；
（5）a．沸点属于物理性质，不能比较元素的非金属性强弱，故a错误；
b．单质的状态属于物理性质，不能比较元素的非金属性强弱，故b错误；
c．气态氢化物的稳定性，元素的非金属性越强，可以利用氢化物稳定性比较，故c正确；
d．元素的单质与氢气化合的越容易，单质越活泼，元素的非金属性越强，故d正确；
故答案为：cd．

点评 本题考查结构与位置关系、半径比较、晶体类型与化学键、原电池、化学计算、化学平衡移动、非金属性比较等，难度中等，是对知识综合运用与学生能力考查，推断元素是关键，需充分利用信息，对知识全面掌握，物质推断是难点、易错点．