Question

3．有核电荷数少于18的A，B，C，D四种元素，A元素组成的单质是清洁的能源；B单质的体积在空气中占21%；C原子有3个电子层，最内层电子数是最外层的2倍；D元素是农作物生长所需要的营养元素，其组成的单质可以被豆科植物的根瘤菌吸收，利用．
（1）写出C的元素名称：钠．
（ 2 ）写出A，B可能形成的常见的两种化合物的化学式H₂O、H₂O₂．
（ 3 ）活泼性强的金属氢化物的化学式可表示为MHn，它与水剧烈反应生成碱和A的单质请写出C的氢化物与水反应的化学方程式：2NaH+H₂O═2NaOH+H₂↑．

Answer 1

分析 根据氢气具有的三大优点来考虑出氢气属于清洁能源，根据空气中各成分及体积分数来判断B单质，根据核外电子排布特点考虑C元素，根据被豆科植物的根瘤菌吸收、利用，属于农作物生长所需要的营养元素来判断D元素．

解答 解：氢气具有三大优点：氢资源丰富，燃烧放出的热量多，燃烧产物是水不污染空气，所以氢气属于清洁能源，所以A元素属于氢元素；空气中各成分及体积分数为：氮气：78%、氧气：21%、稀有气体：0.94%、二氧化碳0.03%、水蒸气和杂质：0.03%．所以B单质是氧气，B属于氧元素；电子排布时第一层排满了排第二层，第二层排满了排第三层，第一层排满了只能排2个电子，第二层排满了排8个电子．所以由最内层电子数是最外层的2倍，可知最外层电子数为1，所以C的核外电子数是2+8+1=11，所以C属于钠元素；农作物生长所需要的营养元素有：N、P、K，豆科植物的根瘤菌可吸收空气中的氮气，转化为硝酸盐被植物吸收，属于生物固氮，所以D是氮元素．
（1）由上面的推断可知C是钠元素；
（2）由A是氢元素、B是氧元素，所以化学式可以组成H₂O或H₂O₂；  
（3）由MH_n与水剧烈反应生成碱和A的单质，A是氢气，碱中含有金属离子M，因为C属于钠所以氢化物化学式是NaH，与水反应生成碱氢氧化钠和氢气．用观察法配平即可，氢气后面标上上升符号，故其反应的化学方程式为：2NaH+H₂O═2NaOH+H₂↑．
故答案为：
（1）钠元素；（2）H₂O、H₂O₂；（3 ）2NaH+H₂O═2NaOH+H₂↑．

点评 本题考查了常见物质的推断，要熟记氢气的三大优点，空气中各成分及体积分数，核外电子的排布特点．