Question

A、B、C、D、E、F六种元素，其中A、B、C、D、E为短周期主族元素。它们之间的关系如下：
Ⅰ.原子半径：A < C < B < E< D  
Ⅱ.原子的最外层电子数：A = D    C= E   A + B = C
Ⅲ.原子的核外电子层数：B =" C" = 2A 
Ⅳ.B元素的主要化合价：最高正价 + 最低负价 = 2
请回答：
（1）甲为由A、B两种元素组成的常见气体，写出其电子式               ；
（2）写出某黑色含F的磁性氧化物与E最高价氧化物对应水化物的稀溶液反应的离子方程式：                               。装置1经过一段时间向插入碳棒的玻璃筒内滴入酚酞溶液，可观察到碳棒附近的溶液变红，该电极反应为          。单质F发生         （填电化学腐蚀类型）

（3）向A、B、C三种元素组成的某盐稀溶液中滴加AgNO₃溶液生成白色沉淀，该反应的化学方程式为                                          ,已知该盐溶液常温下呈酸性，则0．1mol/L该盐溶液中离子浓度的大小顺序为                           。
（4）上述元素中的五种元素可形成一种常见复盐，经检测该复盐中三种离子的个数比为2:1:2。则该复
盐的化学式为           。为检验该复盐中的某种有色离子存在，请写出实验的操作步骤和现象  
                                                                                    。

Answer 1

（共14分）(1)（1分）
(2) Fe₃O₄+8H⁺＝2Fe³⁺+ Fe²⁺+4H₂O (2分)；O₂+2H₂O+4e^-＝4OH^- (2分) 吸氧腐蚀（1分）
(3) NH₄NO₂ + AgNO₃＝AgNO₂↓+NH₄NO₃；c(NO₂^-＞c(NH₄⁺)＞c(H⁺)＞c(OH^-)(各2分)
(4)(NH₄)₂Fe(SO₄)₂、取少量该复盐于试管中并加水溶解，滴加KSCN溶液,无明显现象,再滴加新制氯水,溶液立即变红色，证明有Fe²⁺（或加氢氧化钠溶液，出现白色沉淀迅速变成灰绿色，最终变成红褐色。其他方案合理均可。）(各2分)

试题分析：A、B、C、D、E、F六种元素，其中A、B、C、D、E为短周期主族元素。根据原子的核外电子层数：B＝C＝2A可知，A为H元素，B、C为第二周期元素。原子的最外层电子数A＝D，则D为Na元素。根据B元素的主要化合价：最高正价+最低负价＝2可知。B为N元素。根据原子的最外层电子数：A＋B＝C可知，C为O元素。原子的最外层电子数：C＝E可知，E为S元素。根据题中“某黑色含F的磁性氧化物”可知，F为Fe元素。
（1）A为H元素，B为N元素，甲为由A、B两种元素组成的常见气体，应为NH₃。氨气是含有极性键的共价化合物，其电子式为。
（2）黑色含F的磁性氧化物是四氧化三铁，其中Fe元素的化合价有＋2价和＋3价两种。E最高价氧化物对应水化物是硝酸，具有强氧化性，其稀溶液与四氧化三铁反应的离子方程式是Fe₃O₄+8H⁺＝2Fe³⁺+ Fe²⁺+4H₂O；根据装置1的构成可知，该装置是原电池，其中铁是负极，碳棒是正极。由于溶液是食盐水，所以发生的是钢铁的吸氧腐蚀，其中正极是氧气得到电子，其电极反应式是O₂+2H₂O+4e^-＝4OH^-。
（3）A、B、C三种元素组成的盐为NH₄NO₂或NH₄NO₃，滴加AgNO₃溶液生成白色沉淀，应为AgNO₂沉淀，因为AgNO₃溶于水，所以反应的化学方程式是NH₄NO₂ + AgNO₃＝AgNO₂↓+NH₄NO₃；NH₄NO₂为强酸弱碱盐，水解呈酸性，所以溶液中离子浓度大小顺序为c(NO₂^-＞c(NH₄⁺)＞c(H⁺)＞c(OH^-)。
（4）复盐中三种离子的个数比为2：1：2，常见为(NH₄)₂Fe(SO₄)₂。其中有色离子是亚铁离子，亚铁离子具有还原性，其检验方法是取少量该复盐于试管中并加水溶解，滴加KSCN溶液,无明显现象,再滴加新制氯水,溶液立即变红色，证明有Fe²⁺（或加氢氧化钠溶液，出现白色沉淀迅速变成灰绿色，最终变成红褐色。或者滴加铁氰化钾溶液【K₃[Fe(CN)₆]】，立即有铁氰化亚铁的蓝色沉淀出现，反应式为：2Fe(CN)₆^3-+Fe²⁺＝Fe₃[Fe(CN)₆]₂↓，证明有Fe²⁺。