Question

6．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）B元素的名称是氮．
（2）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）．
（3）用某废弃的太阳能电池板中的半导体材料与A、C、D组成的化合物溶液反应，该反应的离子方程式为：Si+2OH^-+H₂O=SiO₃^2-+2H₂↑．
（4）在100mL 18mol/L的浓的A、C、E组成的酸溶液中加入过量的铜片，加热使之充分反应，铜片部分溶解．产生的气体在标准状况下的体积可能是ab（填序号）．
a.7.32L；    b.6.72L         c.20.16L        d.30.24L
欲使上述反应中剩余的铜片继续溶解，可向其中加入B的最高价含氧酸所形成的钠盐，反应的离子方程式为：3Cu+8H⁺+2NO₃^-+=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O．

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，B、C和E在周期表中相邻，且C、E同主族，则B、C处于第二周，E处于第三周期，A和D最外层电子数相同，二者同主族，结合原子序数可知D只能处于第三周期，B、C的最外层电子数之和等于D的原子核外电子数，B、C最外层电子数之和最大为13，D的核外电子数只能为11或13，其中仅含有一种金属元素，且A和C可形成两种常见的液态化合物，则A为H元素、B为N元素、C为O元素、D为Na、E为S元素，据此解答．

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，B、C和E在周期表中相邻，且C、E同主族，则B、C处于第二周，E处于第三周期，A和D最外层电子数相同，二者同主族，结合原子序数可知D只能处于第三周期，B、C的最外层电子数之和等于D的原子核外电子数，B、C最外层电子数之和最大为13，D的核外电子数只能为11或13，其中仅含有一种金属元素，且A和C可形成两种常见的液态化合物，则A为H元素、B为N元素、C为O元素、D为Na、E为S元素．
（1）由上述分析可知，B元素的名称是：氮，故答案为：氮；
（2）离子的电子层数越多，其离子半径越大，电子层结构相同的离子中，离子半径随着核电荷数的增大而减小，所以离子半径大小顺序是S^2-＞O^2-＞Na⁺，
故答案为：S^2-＞O^2-＞Na⁺；
（3）太阳能电池板中的半导体材料为Si，与A、C、D组成的化合物为NaOH，该反应的离子方程式为：Si+2OH^-+H₂O=SiO₃^2-+2H₂↑，
故答案为：Si+2OH^-+H₂O=SiO₃^2-+2H₂↑；
（4）在100mL 18mol/L的浓H₂SO₄溶液中加入过量的铜片，加热使之充分反应，铜片部分溶解，随反应进行浓硫酸变为稀硫酸，稀硫酸不与Cu反应，硫酸的物质的量为0.1mol/L×18mol/L=1.8mol，发生反应：Cu+2H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O，假设浓硫酸完全反应，生成二氧化硫为0.9mol，故实际生成二氧化硫的体积小于0.9mol×22.4L/mol=20.16L，
欲使上述反应中剩余的铜片继续溶解，可向其中加入B的最高价含氧酸所形成的钠盐，即进入NaNO₃，反应的离子方程式为：3Cu+8H⁺+2NO₃^-+=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，
故选：ab；3Cu+8H⁺+2NO₃^-+=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O．

点评 本题考查位置结构性质关系及其应用，推断元素是解题关键，侧重考查学生分析推理能力、知识迁移应用能力，难度中等．