题目内容
【题目】现有A、B、C、D四种短周期元素，A分别与B、C、D结合生成甲、乙、丙三种化合物，且甲、乙、丙三分子中含有的质子数都为10，C、D结合生成化合物丁。有关元素的单质和甲、乙、丙、丁四种化合物的转化关系如下图所示：
(1)写出B＋乙―→甲＋C的化学反应方程式______________________________________。
(2)根据以上条件可以确定A、B、C、D四种元素中的三种，不能被确定的第四种元素是________(填写序号)。
①A ②B ③C ④D
(3)依据下列条件可以进一步确定上述第四种元素：
①甲与丙以及乙与丙均能够发生反应，②甲、丙都是无色、有刺激性气味的物质。
据此，请回答下列问题：
写出上述第四种元素在周期表中的位置________________。写出C＋丙―→乙＋丁的化学反应方程式_________________________________________。
【答案】2F2＋2H2O===4HF＋O2 ④ 第二周期第ⅤA族 4NH3＋5O2
4NO＋6H2O
【解析】
A、B、C、D四种短周期元素，A分别与B、C、D结合生成甲、乙、丙三种化合物，且甲、乙、丙分子均含有10个质子，C、D结合生成化合物丁，乙和B单质反应生成C单质和化合物甲，反应是置换反应，因为甲、乙、丙分子均含有10个质子，则可初步确定A是氢元素，考虑到B可置换C，可初步确定B是氟元素，C是氧元素，所以，D应该是碳元素或氮元素，故A是H元素，B是F元素，C是O元素，D是N或C元素，甲是HF，乙是H2O，丙是NH3或CH4，丁是NO或CO2，据此答题。
（1）依据分析可知，转化关系图中已确认的反应为B+乙→甲+C的反应，是氟气和水反应生成氟化氢和氧气，化学反应方程式：2F2+2H2O=4HF+O2，故答案为：2F2+2H2O=4HF+O2。
（2）依据分析可知，D元素不能确定，故答案为：④。
（3）依据题中所给的条件甲与丙以及乙与丙均能够发生反应，甲、丙都是无色、有刺激性气味的物质，判断出丙是NH3，丁是NO，故D是N元素，N元素在周期表中的位置是第二周期第VA族；C＋丙→乙＋丁即氨的催化氧化，反应方程式为4NH3＋5O24NO＋6H2O，故答案为：第二周期第ⅤA族；4NH3＋5O24NO＋6H2O。
【题目】氧化剂H2O2在反应时不产生污染物，被称为绿色氧化剂，因而受到人们越来越多的关注。
Ⅰ. 某实验小组以H2O2分解为例，探究浓度、催化剂、溶液酸碱性对反应速率的影响。在常温下按照下表所示的方案完成实验。
实验编号 | 反应物 | 催化剂 |
① | 10 mL 2% H2O2溶液 | 无 |
② | 10 mL 5% H2O2溶液 | 无 |
③ | 10 mL 5% H2O2溶液+1 mL H2O | 1 mL 0.1 mol·L-1FeCl3溶液 |
④ | 10 mL 5% H2O2溶液+1 mL HCl溶液 | 1 mL 0.1 mol·L-1FeCl3溶液 |
⑤ | 10 mL 5% H2O2溶液+1 mL NaOH溶液 | 1 mL 0.1 mol·L-1FeCl3溶液 |
（1）实验①和②的目的是___。同学们进行实验时没有观察到明显现象而无法得出结论。资料显示，通常条件下H2O2稳定，不易分解。为了达到实验目的，你对原实验方案的改进方法是__________(写出一种即可)。
（2）实验③、④、⑤中，测得生成氧气的体积随时间变化如图1所示。分析该图能够得出的实验结论是____。
Ⅱ. MnO2对H2O2的分解有催化作用，某实验小组对H2O2的分解做了如下探究。下表是该实验小组研究影响H2O2分解速率的因素时记录的一组数据，将状态不同的0.1 g MnO2分别加入盛有50 mL等浓度的H2O2溶液的大试管中，并用带火星的木条测试，结果如下：
MnO2状态 | 触摸试管情况 | 观察结果 | 反应完成所需时间 |
粉末状 | 很烫 | 剧烈反应，带火星的木条复燃 | 4 min |
块状 | 微热 | 反应较慢，火星红亮但木条未复燃 | 30 min |
（1）写出大试管中发生反应的化学方程式：__，该反应是____反应(填“放热”或“吸热”)。
（2）实验结果表明，催化剂的催化效果与____有关。
（3）实验过程中放出气体的体积(标准状况)和时间的关系如图3所示。解释反应速率变化的原因：__，计算H2O2的初始物质的量浓度为____。(保留两位有效数字)
【题目】下表是元素周期表的一部分，针对表中的①～⑩种元素，填写下列空白：
主族 周期 | IA | IIA | IIIA | IVA | VA | VIA | VIIA | 0族 |
第二周期 | ① | ② | ③ | |||||
第三周期 | ④ | ⑤ | ⑥ | ⑦ | ⑧ | |||
第四周期 | ⑨ | ⑩ |
（1）在这些元素中，化学性质最不活泼的是：__（填元素符号），
（2）在最高价氧化物对应的水化物中，酸性最强的化合物的分子__，碱性最强的化合物的电子式是：__。
（3）用电子式表示元素④与⑥的化合物的形成过程：__。
（4）表示①与⑦的化合物的电子式__，该化合物是由__(填“极性”或“非极性”)键形成的。
（5）③、⑥、⑦三种元素形成的离子，离子半径由大到小的顺序是_(用化学式表示)。
（6）元素③的简单氢化物的结构式__，在常温下和元素⑦的单质反应的离子方程式__。
