Question

4．A、B、C、D、E五种短周期元素，它们的原子序数依次增大；A元素的原子是半径最小的原子；B元素的最高价氧化物对应水化物与其氢化物反应生成一种盐X；D与A同主族，且与E同周期；E元素的最外层电子数是其次外层电子数的3/4倍，A、B、D、E这四种元素，每一种与C元素都能形成原子个数比不相同的若干种化合物．请回答下列问题：
（1）写出元素E在周期表中的位置：第3周期，第ⅥA族；判断物质X中存在的化学键类型离子键、共价键．
（2）C、D、E分别形成的简单离子半径由大到小的顺序是：S^2-＞O^2-＞Na⁺ （用离子符号表示）；C、E氢化物的热稳定性比较H₂O＞H₂S （用具体物质化学式比较）．
（3）B元素的氢化物可以在实验室中制取，

①写出B元素氢化物的电子式，其实验室发生装置可以选择如图中的A，常用的实验室制备反应的化学方程式为2NH₄Cl+Ca（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O．
②欲制备并收集一瓶干燥的该气体，选择如图中的装置，其连接顺序为：（按气流方向，用导管口字母表示）a→d→c→f→e→i．
③欲证明上述盐X溶液中含有的阳离子，其方法是取少量X溶液于试管中，加入NaOH溶液，加热，用湿润的红色石蕊试纸放在试管口检验，若试纸变蓝色，则阳离子为NH₄⁺．
（4）E的最高价态与A、B、C三种元素形成的酸式盐Y在水溶液中的电离方程式是NH₄HSO₄=NH₄⁺+H⁺+SO₄^2-．

Answer 1

分析 A元素的原子是半径最小的原子，则A为H元素；B元素的最高价氧化物的水化物与其氢化物反应生成一种盐X，则B为N元素，则X为NH₄NO₃；D与A同主族，D的原子序数大于N，则D为Na；D且与E同周期，则E为第三周期元素，其次外层电子数为8，最外层电子数为$\frac{3}{4}$×8=6，即E为S元素，能与H、N、Na、S形成元素的原子个数比不相同的若干化合物，结合原子序数可知元素C应为O元素，据此解答．

解答 解：（1）硫元素有三个电子层，最外层6个电子，所以是第3周期，第ⅥA族；X为NH₄NO₃，中存在离子键、共价键，故答案为：第3周期，第ⅥA族；离子键、共价键；
（2）电子层数越多半径越大，电子层数相同核电荷数越多半径越小，所以半径大小为：S^2-＞O^2-＞Na⁺；非金属性越强氢化物越稳定，所以稳定性：H₂O＞H₂S，故答案为：S^2-＞O^2-＞Na⁺；H₂O＞H₂S；
（3）①B元素的氢化物分子式是NH₃，氢化物的电子式为：，其实验室发生装置可以选择如图中的A实验室制取，反应的化学方程式为：Ca（OH）₂+2NH₄Cl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O，
故答案为：；A；2NH₄Cl+Ca（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O；
②欲制备并收集一瓶干燥的该气体，根据氨气是碱性气体，选用C装置干燥，氨气的密度小于水用向上排空气法，氨气的尾气除理用水吸收，所以其连接顺序为：a→d→c→f→e→i，故答案为：a→d→c→f→e→i；
③铵根离子的检验方法是取少量X溶液于试管中，加入NaOH溶液，加热，用湿润的红色石蕊试纸放在试管口检验，若试纸变蓝色，则阳离子为NH₄⁺，故答案为：取少量X溶液于试管中，加入NaOH溶液，加热，用湿润的红色石蕊试纸放在试管口检验，若试纸变蓝色，则阳离子为NH₄⁺；
（4）E的最高价态与A、B、C三种元素形成的酸式盐Y是NH₄HSO₄，电离方程式为：NH₄HSO₄=NH₄⁺+H⁺+SO₄^2-，故答案为：NH₄HSO₄=NH₄⁺+H⁺+SO₄^2-．

点评 本题考查结构与性质、位置关系，题目难度不大，正确推断元素的种类为解答该题的关键，注意电子式的书写，实验操作．