Question

短周期主族元素A、B、C、D、E在元素周期表中的位置如下图所示，其中A为地壳中含量最高的金属元素．请用化学用语回答下列问题：
（1）E的价电子排布式：

 

（2）A、C、D元素第一电离能由大到小的顺序为

 

 （填微粒符号 ）
（3）F与C同主族且相邻，则F与E的气态氢化物稳定性差的是

 

（填微粒符号）
（4）用高能射线照射含有10电子的D元素氢化物分子时，一个分子能释放一个电子，同时产生一种具有较高氧化性的阳离子，试写出该阳离子的电子式

 

．
（5）C元素的简单氢化物与E元素的最高价氧化物的水化物反应，生成化合物K，则K的水溶液显

 

性（填“酸性”、“碱性”或“中性”），用离子方程式表示其原因

 

．
（6）化合物AC导热性好，热膨胀系数小，是良好的耐热冲击材料．其中制备AC的一种方法为：用A元素的氧化物、焦炭和C的单质在1600～1750℃生成AC，每生成1mol AC，消耗18g碳，吸收b kJ的热量．（热量数据为25℃、101.3kPa条件下）写出该反应的热化学方程式

 

．
（7）在Fe和Cu的混合物中加入一定量C的最高价氧化物的水化物稀溶液，充分反应后，剩余金属m₁ g；再向其中加入一定量稀硫酸，充分反应后，金属剩余 m₂ g．下列说法正确的是

 

．
a．加入稀硫酸前和加入稀硫酸后的溶液中肯定都有Fe²⁺
b．加入稀硫酸前和加入稀硫酸后的溶液中肯定都有Cu²⁺
c．加入稀硫酸前和加入稀硫酸后的溶液中可能有Fe³⁺
d． m₁ 一定大于m₂
e．剩余固体m₁g 中一定有单质铜，剩余固体m₂g 中一定没有单质铁．

Answer 1

考点：位置结构性质的相互关系应用

专题：元素周期律与元素周期表专题

分析：A为地壳中含量最高的金属元素是铝，所以A为Al元素，根据短周期主族元素以及元素周期表可知：B为C、C为N、D为O、E为Cl．
（1）E为氯元素，价电子数为7；
（2）A、C、D分别为Al、N、O，由于氮原子最外层p轨道处于半满状态，是一种稳定结构，所以氮的第一电离能高于相邻族元素，据此判断；
（3）F与C同主族且相邻，则F为P元素，根据元素周期律判断氢化物的稳定性；
（4）含有10电子的D元素氢化物分子为水分子，失去一个电子后得到的阳离子含有9个电子；该阳离子中O与H之间存在极性共价键；
（5）C元素的简单氢化物是氨气，E元素的最高价氧化物的水化物是高氯酸，二者反应生成的盐为强酸弱碱盐，铵根离子水解显酸性；
（6）AC为AlN，根据C（s）、Al₂O₃（s）和N₂在1600～1750℃反应生成AlN和CO写出化学方程式，然后根据热化学方程式的意义计算反应热；
（7）稀硝酸先氧化铁后氧化铜，剩余固体m₁ g和m₂g中一定有单质铜；再加入稀硫酸，因硝酸根在酸性条件下具有强氧化性，故剩余金属无论是铁还是铜还是铁铜混合物，都会溶解，据此答题；

解答： 解：地壳中含量最高的金属元素是铝，根据短周期主族元素以及元素周期表可知：B为C、C为N、D为O、E为Cl．
（1）E为氯元素，价电子数为7，价电子排布式为3s²3p⁵，
故答案为：3s²3p⁵；
（2）A、C、D分别为Al、N、O，由于氮原子最外层p轨道处于半满状态，是一种稳定结构，所以氮的第一电离能高于相邻族元素，根据元素周期律，Al、N、O第一电离能由大到小的顺序为N＞O＞Al，
故答案为：N＞O＞Al；
（3）F与C同主族且相邻，则F为P元素，根据元素周期律，磷的非金属性弱于硫，所以磷化氢的稳定性弱于硫化氢，
故答案为：PH₃；
（4）含有10电子的D元素氢化物分子为水分子，失去一个电子后得到的阳离子含有9个电子，电子式为：，
故答案为：；
（5）C元素的简单氢化物是氨气，E元素的最高价氧化物的水化物是高氯酸，二者反应生成的盐为强酸弱碱盐，铵根离子水解显酸性，水解的离子方程式为：NH₄⁺+H₂O?NH_3?H₂O+H⁺，
故答案为：酸性； NH₄⁺+H₂O?NH_3?H₂O+H⁺；
（6）AC为AlN，A的氧化物为Al₂O₃，C的单质为N₂，生成1mol的AlN（s）吸收b kJ的热量，生成2mol的ALN（s）则吸收2bkJ的热量，用A元素的氧化物、焦炭和C的单质在1600～1750℃生成AC的热化学方程式为：3C（s）+Al₂O₃（s）+N₂ （g）=2AlN（s）+3CO（g）△H=+2b kJ/mol，
故答案为：3C（s）+Al₂O₃（s）+N₂（g）=2AlN（s）+3CO（g）△H=+2b kJ/mol；
（7）稀硝酸先氧化铁后氧化铜，
a．只要有固体，一定会有铜，同溶液中就肯定都有Fe²⁺，故a正确；
b．若加入稀硫酸前和加入稀硫酸后氧化的只有铁，那么溶液中无Cu²⁺，故b错误；
c．稀硝酸先氧化铁后氧化铜，剩余固体m₁ g和m₂g中一定有单质铜，则不可能有Fe³⁺，故c错误；
d． 再加入稀硫酸，因硝酸根在酸性条件下具有强氧化性，故剩余金属无论是铁还是铜还是铁铜混合物，都会溶解，所以m₁ 一定大于m₂，故d正确；
e．当铁非常过量时，剩余固体m₁g 中和m₂g 中可能都有铁，故e错误；
故选ad．

点评：本题考查了元素周期表和元素周期律的知识，涉及水解反应、热化学方程式的书写和氧化的先后顺序的分析，难度中等，注意再加入稀硫酸，硝酸根在酸性条件下具有强氧化性．