题目内容
A、B、C、D、E、F六种短周期元素，其原子序数依次增大，其中B与C同周期，D与E和F同周期，A与D同主族，C与F同主族，C元素的原子最外层电子数是次外层电子数的三倍，D是所在周期原子半径最大的主族元素。又知六种元素所形成的常见单质在常温常压下有三种是气体，三种是固体。请回答下列问题：
（1）C、D、F三种元素形成的简单离子的半径由大到小的顺序是(用离子符号表示) 。 （2）由A、B两种元素以原子个数比5∶1形成离子化合物X，X的电子式为 。
（3）由A、B元素形成的化合物B2A4可以与O2、KOH溶液形成原电池，该原电池负极的电极反应式为 。
（4）①若E是金属元素，其单质与氧化铁反应常用于焊接钢轨，请写出反应的化学方程式： 。②若E是非金属元素，其单质在电子工业中有重要应用，其氧化物晶体中E原子的杂化方式为 。 （5）由A、C、D、F四种元素形成的化合物Y(DAFC3)（已知A2FC3的Ka1＝1.3×10-2、Ka2＝6.3×10-8），则Y溶液中各离子浓度由大到小的顺序为 ；向Y溶液中加入一定量的NaOH，使溶液中c(AFC3-)＝c(FC32-)，则此时溶液呈 (填“酸性”、“碱性”或“中性”)；用惰性电极电解Y的水溶液，阳极无气体产生，阳极的电极反应式为 。
（15分）（1）S2－＞O2－＞Na＋（2分,用<符号连接且正确同样给分，用字母表示不给分）
（2）
（2分,H-的两个电子分开写不给分）（3）N2H4—4e— + 4OH—＝N2 + 4H2O（2分） （4）2Al＋Fe2O3
Al2O3＋2Fe（2分, 不写条件扣1分） sp3（1分）
（5）c(Na+)＞c(HSO3-)＞ c(H+) ＞c(SO32-)＞c(OH-)（2分）； 碱性（2分）；
HSO3-—2e— + H2O = SO42-+ 3H+（2分）
解析试题分析：C元素的原子最外层电子数是次外层电子数的三倍，则C一定是第二周期元素，因此C是氧元素；C与F同主族，都是短周期元素，则F是硫元素；D与E和F同周期，且D是所在周期原子半径最大的主族元素，所以D是钠元素。A与D同主族，B与C同周期，六种元素所形成的常见单质在常温常压下有三种是气体，三种是固体，由于E的原子序数小于F的，因此E元素形成的单质一定不是气态，则A和B元素形成的单质就一定是气态，所以A是氢元素，B是氮元素，E是Mg或Al或Si或P中的其中一种。
（1）离子的核外电子层数越多，离子半径越大。则硫离子半径大于氧离子半径。核外电子排布相同的微粒，其微粒半径随原子序数的增大而减小，所以杨离子半径大于钠离子半径，因此C、D、F三种元素形成的简单离子的半径由大到小的顺序是S2－＞O2－＞Na＋。
（2）由H、N两种元素以原子个数比5∶1形成离子化合物X，则X应该是由NH4＋和H－形成的离子化合物，所以X的电子式为。
（3）由A、B元素形成的化合物B2A4是N2H4，该化合物可以与O2、KOH溶液形成原电池。由于原电池中负极失去电子，正极得到电子，因此氧气在正极通入，N2H4在负极失去电子，所以该原电池负极的电极反应式为N2H4—4e— + 4OH—＝N2 + 4H2O。
（4）①若E是金属元素，其单质与氧化铁反应常用于焊接钢轨，该反应是铝热反应，因此E是Al，则反应的化学方程式为2Al＋Fe2O3 Al2O3＋2Fe。
②若E是非金属元素，其单质在电子工业中有重要应用，则E是Si。其氧化物是二氧化硅。在二氧化硅晶体中硅原子全部以单键与氧元素形成共价键，因此硅原子的杂化方式为sp3杂化。
（5）由A、C、D、F四种元素形成的化合物Y(DAFC3)，则Y是亚硫酸氢钠。已知H2SO3的Ka1＝1.3×10-2、Ka2＝6.3×10-8，因此在亚硫酸氢钠溶液中HSO3－的电离程度大于HSO3－的水解程度，所以溶液显酸性，因此Y溶液中各离子浓度由大到小的顺序为c(Na+)＞c(HSO3-)＞ c(H+) ＞c(SO32-)＞c(OH-)； 向Y溶液中加入一定量的NaOH，使溶液中c(HSO3-)＝c(SO32-)，则根据电荷守恒可知c(H+)＋c(Na+)＝c(HSO3-)＋2c(SO32-)＋c(OH-)，所以c(H+)＋c(Na+)＝3c(HSO3-)＋c(OH-)。根据物料守恒可知c(Na+)＞3c(HSO3-)，所以c(H+)＜c(OH-)，因此溶液碱性；电解池中阳极失去电子，用惰性电极电解亚硫酸氢钠的水溶液，阳极无气体产生，这说明溶液中的OH－没有放电。由于亚硫酸氢钠具有还原性，易被氧化，因此放电的离子应该是HSO3－，则阳极的电极反应式为HSO3-—2e— + H2O = SO42-+ 3H+。
考点：考查元素位置、结构和性质的应用与判断；铝热反应、电极反应式、电子式的书写以及杂化轨道类型的判断；溶液中离子浓度大小比较和溶液酸碱性的判断
阅读快车系列答案X、Y、Z、W四种常见元素，其中X、Y、Z为短周期元素。有关信息如下表：
| | 原子或分子相关信息 | 单质及其化合物相关信息 |
| X | ZX4分子是由粗Z提纯Z的中间产物 | X的最高价氧化物对应的水化物为无机酸中最强酸 |
| Y | Y原子的最外层电子数等于电子层数 | Y的氧化物是典型的两性氧化物，可用于制造一种极有前途的高温材料 |
| Z | Z原子的最外层电子数是次外层电子数的1/2 | Z是无机非金属材料的主角，其单质是制取大规模集成电路的主要原料 |
| W | W原子的最外层电子数小于4 | W的常见化合价有+3、+2，WX3稀溶液呈黄色 |
（1）W在周期表的位置为 ，W（OH）2在空气中不稳定，极易被氧化，由白色迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，反应的化学方程式为 。
（2）X的简单阴离子的结构示意图为 ，X的最高价氧化物对应水化物的水溶液与Y的氧化物反应的离子方程式为 。
（3）Z的氧化物在通讯领域用来作 ，工业上制备Z的单质的化学反应方程式为 。锗与Z是同一主族元素，门捷列夫曾预言了这一元素的存在，它用来制造半导体晶体管，最新研究表明：有机锗具有明显的抗肿瘤活性，锗不与NaOH 溶液反应但在有H2O2存在时可与NaOH 溶液反应生成锗酸盐，其方程式为 。
（4）在50 mL l mol·L-1的YX3溶液中逐滴加入0．5 mol·L-1的NaOH溶液，得到1．56 g沉淀，则加入NaOH溶液的体积可能 种情况（填一或二）。
2EC3(g) △H＜0，回答下列问题：β型硼氮化合物—－(BN)n是一种无机合成材料［最简式为(BN)］，具有高硬度、耐高温的特点，是做超高温耐热陶瓷材料、磨料、精磨刃具的好材料。用硼砂（Na2B4O7）与尿素在高温高压下反应可以获得。例如： Na2B4O7 + 2CO(NH2)2 → 4(BN) + Na2O + 2CO2
（1）请用氧化物的形式表示硼砂的化学式 。β型(BN)n比晶体硅具有更高硬度和耐热性的原因是： 。
（21）上述反应式中具有4种不同能量电子的原子，它代表的元素在周期表中处于第 周期，第 族。
（3）能用于比较N与O非金属性相对强弱的事实是 。
| A．最高价氧化物对应水化物的酸性 | B．H2O(g) 比NH3(g)稳定 |
| C．单质与H2反应的难易程度 | D．NO中氮元素显正价，氧元素显负价 |
（5）与硼同主族且相邻周期的元素，其最高价氧化物与NaOH溶液反应的离子方程式 为： 。
