Question

短周期主族元素A、B、C、D、E，原子序数依次增大，A元素的单质常温常压下是最轻的气体，B元素所形成化合物种类最多，C的最高价氧化物对应水化物甲与其气态氢化物乙能够化合形成盐丙；D元素的离子半径是同周期元素形成的简单离子中最小的．
（1）已知相关物质之间存在如下变化：

①丁与乙和水反应生成戊和丙的离子方程式为______，由物质己电解得到单质D的化学方程式为______；
②0.1mol/L的丙溶液中所含离子浓度由大到小排列顺序为______；常温下，为使丙溶液中由丙电离的阴、阳离子浓度相等，应向溶液中加入一定量的乙的水溶液至______．
（2）已知E及其化合物有以下变化：

写出单质E与化合物Z在一定条件下反应生成X和水的化学方程式_______，由A、B、C、D、E5种元素中的两种元素，可形成既含极性键又含非极性键的18电子的分子，该分子的分子式为______（任写一个即可）．
（3）C有多种氧化物，其中之一是一种无色气体，在空气中迅速变成红棕色，在一定条件下，2L的该无色气体与0.5L的氧气相混合，若该混合气体被足量的NaOH溶液完全吸收后没有气体残留，所生成的C的含氧酸盐的化学式是______．

Answer 1

A元素的单质常温常压下是最轻的气体，说明A为H元素；B元素所形成化合物种类最多说明B为C元素，C的最高价氧化物对应水化物甲与其气态氢化物乙能够化合形成盐丙，说明C是N元素，丙是硝酸铵，D元素的离子半径是同周期元素形成的简单离子中最小的．结合转化关系可知，D为Al；E为S；
（1）转化关系中己为Al₂O₃，戊为Al（OH）₃，丙为NH₄NO₃，丁+乙+H₂O→Al（OH）₃+NH₄NO₃；说明乙丁为NH₃和铝盐；
①丁与乙和水反应生成戊和丙的离子方程式为：Al³⁺+3NH₃?H₂O=Al（OH）₃↓+3NH₄⁺；物质己为Al₂O₃电解得到单质D为Al的化学方程式为：2Al₂O₃4Al+3O₂↑；
故答案为：Al³⁺+3NH₃?H₂O=Al（OH）₃↓+3NH₄⁺；2Al₂O₃4Al+3O₂↑；
②0.1mol/L的丙溶液是NH₄NO₃中，铵根离子水解呈酸性，所含离子浓度由大到小排列顺序为：C（NO₃^-）＞C（NH₄⁺）＞C（H⁺）＞C（OH^-）；常温下，为使丙溶液硝酸铵溶液中电离的阴、阳离子浓度相等，依据溶液中电荷守恒分析判断；氢氧根离子浓度等于氢离子浓度，所以溶液至中性时C（NO₃^-）═C（NH₄⁺），所以应向溶液中加入一定量的乙的水溶液至中性；
故答案为：C（NO₃^-）＞C（NH₄⁺）＞C（H⁺）＞C（OH^-）；溶液PH=7；
（2）依据转化关系判断：E为S；X为SO₂；Y为SO₃；Z为H₂SO₄；单质E为S，与化合物Z为浓H₂SO₄在一定条件下反，应生成X为SO₂和水，反应化学方程为：S+2H₂SO₄（浓）3SO₂↑+2H₂O；
由A、B、C、D、E5种元素分别为：H、C、N、Al、S；其中的两种元素可形成既含极性键又含非极性键的18电子的分子，该分子的分子式为：C₂H₆、或N₂H₄；
故D答案为：C₂H₆或N₂H₄；
（3）C有多种氧化物，其中之一是一种无色气体，在空气中迅速变成红棕色，证明无色气体为NO，红棕色气体为NO₂；在一定条件下，2L的该无色气体与0.5L的氧气相混合，一氧化氮剩余1L，生成二氧化氮体积1L，若该混合气体被足量的NaOH溶液完全吸收后没有气体残留，则发生的反应为NO+NO₂+2NaOH=2NaNO₂+H₂O，所以生成的氮元素的含氧酸盐的化学式为：NaNO₂；
故答案为：NaNO₂；
分析：A元素的单质常温常压下是最轻的气体，说明A为H元素；B元素所形成化合物种类最多说明B为C元素，C的最高价氧化物对应水化物甲与其气态氢化物乙能够化合形成盐丙，说明C是N元素，丙是硝酸铵，D元素的离子半径是同周期元素形成的简单离子中最小的．结合转化关系可知，D为Al；E为S；
（1）转化关系中己为Al₂O₃，戊为Al（OH）₃，丙为NH₄NO₃，丁+乙+H₂O→Al（OH）₃+NH₄NO₃；说明乙丁为NH₃和铝盐；
①丁与乙和水反应生成戊和丙的离子方程式为：Al³⁺+3NH₃?H₂O=Al（OH）₃↓+3NH₄⁺；物质己为Al₂O₃电解得到单质D为Al的化学方程式为：2Al₂O₃4Al+3O₂↑；
②0.1mol/L的丙溶液是NH₄NO₃中，铵根离子水解呈酸性，所含离子浓度由大到小排列顺序为：C（NO₃^-）＞C（NH₄⁺）＞C（H⁺）＞C（OH^-）；常温下，为使丙溶液硝酸铵溶液中电离的阴、阳离子浓度相等，依据溶液中电荷守恒分析判断；氢氧根离子浓度等于氢离子浓度，所以溶液至中性时C（NO₃^-）═C（NH₄⁺），所以应向溶液中加入一定量的乙的水溶液至中性；
（2）依据转化关系判断：E为S；X为SO₂；Y为SO₃；Z为H₂SO₄；单质E为S，与化合物Z为浓H₂SO₄在一定条件下反，应生成X为SO₂和水，反应化学方程为：S+2H₂SO₄（浓）3SO₂↑+2H₂O；
由A、B、C、D、E5种元素分别为：H、C、N、Al、S；其中的两种元素可形成既含极性键又含非极性键的18电子的分子，该分子的分子式为：C₂H₆、或N₂H₄；
（3）C有多种氧化物，其中之一是一种无色气体，在空气中迅速变成红棕色，证明无色气体为NO，红棕色气体为NO₂；在一定条件下，2L的该无色气体与0.5L的氧气相混合，一氧化氮剩余1L，生成二氧化氮体积1L，若该混合气体被足量的NaOH溶液完全吸收后没有气体残留，则发生的反应为NO+NO₂+2NaOH=2NaNO₂+H₂O，所以生成的氮元素的含氧酸盐的化学式为：NaNO₂；
点评：本题考查了元素判断和物质推断的方法，转化关系的应用，主要考查原子结构和元素推断，物质性质的判断，电解冶炼铝的原理，溶液中电荷守恒、离子浓度大小的比较等．