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3.元素A、B、C、D、E位于第3周期且原子序数依次增大.已知A、B、C属于金属元素,D、E为非金属元素,A、C、E三种元素原子的最外层共有10个电子,且这三种元素的最高价氧化物所对应的水化物之间两两皆能反应.D原子最外层的电子数是次外层的一半.请完成下列各小题:
(1)A、B、C三种元素最高价氧化物对应水化物中,碱性最强的是(用电子式表示).
(2)指出元素E在元素周期表中的位置:第3周期第ⅥA族.
(3)元素D的氯化物属于共价化合物(填“离子”或“共价”).
(4)在生活中,常利用C的单质与Fe2O3在高温下的反应来进行焊接钢轨.该反应属于放热反应(填“吸热”或“放热”).
(5)D元素的单质在生产和生活中有广泛的应用,请举出D的单质在生产和生活中的一种应用半导体材料、硅合金、太阳能电池等.

分析 短周期元素A、B、C、D、E位于同周期且原子序数依次增大.A、C、E三种元素原子的最外层共有10个电子,且这三种元素的最高价氧化物所对应的水化物之间两两皆能反应,均生成盐和水,为氢氧化铝与强碱、强酸的反应,故A为Na、C为Al,B为Mg元素,E原子最外层电子数为10-1-3=6,则E为硫元素;D原子最外层的电子数是次外层的一半,处于第三周期,最外层电子数为4,故D为Si.
(1)金属性越强,最高价氧化物对应水化物的碱性越强;
(2)主族元素周期数=电子层数、主族族序数=最外层电子数;
(3)氯化铝属于共价化合物;
(4)Al与氧化铁在高温下反应生成氧化铝与Fe,该反应为铝热反应,放出大量的热;
(5)Si位于金属与非金属的交界处.

解答 解:短周期元素A、B、C、D、E位于同周期且原子序数依次增大.A、C、E三种元素原子的最外层共有10个电子,且这三种元素的最高价氧化物所对应的水化物之间两两皆能反应,均生成盐和水,为氢氧化铝与强碱、强酸的反应,故A为Na、C为Al,B为Mg元素,E原子最外层电子数为10-1-3=6,则E为硫元素;D原子最外层的电子数是次外层的一半,处于第三周期,最外层电子数为4,故D为Si.
(1)金属性Na>Mg>Al,金属性越强,最高价氧化物对应水化物的碱性越强,故碱性:NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3,NaOH的碱性最强,其电子式为,故答案为:
(2)E为硫元素,原子有3个电子层,最外层电子数为6,处于周期表第三周期第ⅥA族,故答案为:ⅥA;
(3)氯化铝属于共价化合物,故答案为:共价;
(4)Al与氧化铁在高温下反应生成氧化铝与Fe,反应方程式为2Al+Fe2O3$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Al2O3+2Fe,该反应为铝热反应,放出大量的热,属于放热反应,
故答案为:放热;
(5)Si具有金属与非金属的性质,可以用作半导体材料、硅合金、太阳能电池等,故答案为:半导体材料、硅合金、太阳能电池等.

点评 本题考查结构性质位置关系应用,为高频考点,把握元素的性质、推断元素是解题的关键,注意基础知识的理解掌握,侧重分析与推断能力的考查,题目难度不大.

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7.足量铜与适量一定浓度的浓硝酸反应生成NO和NO2,请从A、B、C、D、E五个装置中选择适当的实验装置,设计一个简单而合理的实验,用于测定NO和NO2的物质的量之比,其比值用X表示,其中A装置由甲、乙两根玻璃管组成,用橡皮管连通,并装有适量水,甲管有刻度;

(1)实验中铜与浓硝酸的反应的离子方程式为Cu+4H++2NO3-═Cu2++2NO2↑+2H20;
(2)装置的连接顺序是(填装置接口的编号,连接胶管及夹持装置均省略)④⑤⑦⑧①.
(3)连接好装置后,首先要进行的操作是检查装置的气密性(填操作名称),在装好药品,并打开a和b,向A装置的右管中加入适量的水,接着打开c通入足量的N2,通入N2的目的是赶净装置中空气,防止生成的一氧化氮与氧气反应影响测定结果;
(4)要测定X,需要将E中的溶液进行中和滴定,由于浓硝酸具有强氧化性,能把酸碱指示剂氧化褪色而影响实验,因此,中和滴定前必须进行的操作是将E中的溶液加适量水稀释.
(5)实验前甲乙两管液面在同一水平面上,最后读数时乙管的液面高于甲管的液面,此时应进行的操作是应向下移动乙管,使甲、乙两管液面在同一水平面上;
(6)实验后若是气管中气体的体积(换算成标准状况下)为V L,E中硝酸的物质的量为a mol,则用含a和V的式子表示X=(V-11.2a):33.6a.

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