题目内容
（2013?泸州一模）如图为元素周期表的一部分，请参照元素①一⑧在表中的位置，回答下列问题
（1）元素⑧形成的简单阴离子的结构示意图为
；元素④、⑥、⑦形成的简单离子的半径由大到小的顺序是
（2）元素③和④可以形成多种化合物，其中化合物甲为这些化合物中相对分子质量最小的．若将化合物甲与元素④的单质按物质的量之比为4：1通入含足量由元素①、④和⑥组成的化合物乙的水溶液中，气体恰好完全反应且生成的盐只有一种，其反应的化学方程式为
（3）元素②和④组成的一种化合物与元素④的单质和化合物乙的水溶液在一定条件下可形成燃料电池，写出该燃料电池负极的电极反应式
（4）由表中元素形成的常见物质X、Y、Z、M、N可发生以下反应：
①X溶液与Y溶液反应的离子方程式为
②N→⑦的单质反应的化学方程式为
③M的水溶液显酸性，用离子方程式解释其原因
| 族 | ⅠA | 0 | ||||||
| 周期 | ||||||||
| 1 | ① | ⅡA | ⅢA | ⅣA | ⅤA | ⅥA | ⅥⅠA | |
| 2 | ② | ③ | ④ | ⑤ | ||||
| 3 | ⑥ | ⑦ | ⑧ | |||||
O2-＞Na+＞Al3+
O2-＞Na+＞Al3+
（用离子符号表示）．（2）元素③和④可以形成多种化合物，其中化合物甲为这些化合物中相对分子质量最小的．若将化合物甲与元素④的单质按物质的量之比为4：1通入含足量由元素①、④和⑥组成的化合物乙的水溶液中，气体恰好完全反应且生成的盐只有一种，其反应的化学方程式为
4NO+O2+4NaOH=4NaNO2+2H2O
4NO+O2+4NaOH=4NaNO2+2H2O
．（3）元素②和④组成的一种化合物与元素④的单质和化合物乙的水溶液在一定条件下可形成燃料电池，写出该燃料电池负极的电极反应式
CO+4OH-+2e-=CO32-+2H2O
CO+4OH-+2e-=CO32-+2H2O
．（4）由表中元素形成的常见物质X、Y、Z、M、N可发生以下反应：
①X溶液与Y溶液反应的离子方程式为
Al3++3NH3?H2O=Al（OH）3↓+3NH4+
Al3++3NH3?H2O=Al（OH）3↓+3NH4+
．②N→⑦的单质反应的化学方程式为
2Al2O3
4Al+3O2↑
| ||
2Al2O3
4Al+3O2↑
．
| ||
③M的水溶液显酸性，用离子方程式解释其原因
NH4++H2O?NH3?H2O+H+
NH4++H2O?NH3?H2O+H+
．分析：根据元素所在周期表中的位置可知：①为H元素，②为C元素，③为N元素，④为O元素，⑤为F元素，⑥为Na元素，⑦为Al元素，⑧为Cl元素，
（1）Cl-离子质子数为17，核外电子数为18，有3个电子层，各层电子数为2、8、8；
④、⑥、⑦形成的简单离子分别为O2-、Na+、Al3+，电子层结构相同，核电荷数越大离子半径越小；
（2）元素③和④可以形成多种化合物，其中化合物甲为这些化合物中相对分子质量最小的，则甲为NO，由元素①、④和⑥组成的化合物乙，乙为NaOH，NO与O2按物质的量之比为4：1通入含足量NaOH中，气体恰好完全反应且生成的盐只有一种，N元素被氧化，根据电子转移确定N元素在盐中的化合价，据此书写；
（3）元素②和④组成的一种化合物与O2和NaOH的水溶液在一定条件下可形成燃料电池，则元素②和④组成的化合物为CO，原电池负极发生氧化反应，CO在负极放电，碱性条件下生成CO32-、H2O；
（4）M是仅含非金属的盐所以一定是铵盐，溶液中NH4+离子水解，破坏水的电离平衡，水溶液显酸性；
Z→⑦的单质，⑦为Al元素铝，所以推断N是氧化铝，故Z是氢氧化铝，分析产物结合反应：X+Y+H2O→Al（OH）3+NH4+ 可知，该反应为铝盐和一水合氨的反应．
（1）Cl-离子质子数为17，核外电子数为18，有3个电子层，各层电子数为2、8、8；
④、⑥、⑦形成的简单离子分别为O2-、Na+、Al3+，电子层结构相同，核电荷数越大离子半径越小；
（2）元素③和④可以形成多种化合物，其中化合物甲为这些化合物中相对分子质量最小的，则甲为NO，由元素①、④和⑥组成的化合物乙，乙为NaOH，NO与O2按物质的量之比为4：1通入含足量NaOH中，气体恰好完全反应且生成的盐只有一种，N元素被氧化，根据电子转移确定N元素在盐中的化合价，据此书写；
（3）元素②和④组成的一种化合物与O2和NaOH的水溶液在一定条件下可形成燃料电池，则元素②和④组成的化合物为CO，原电池负极发生氧化反应，CO在负极放电，碱性条件下生成CO32-、H2O；
（4）M是仅含非金属的盐所以一定是铵盐，溶液中NH4+离子水解，破坏水的电离平衡，水溶液显酸性；
Z→⑦的单质，⑦为Al元素铝，所以推断N是氧化铝，故Z是氢氧化铝，分析产物结合反应：X+Y+H2O→Al（OH）3+NH4+ 可知，该反应为铝盐和一水合氨的反应．
解答：解：根据元素所在周期表中的位置可知：①为H元素，②为C元素，③为N元素，④为O元素，⑤为F元素，⑥为Na元素，⑦为Al元素，⑧为Cl元素，
（1）Cl-离子质子数为17，核外电子数为18，有3个电子层，各层电子数为2、8、8，则氯离子的结构示意图为，，
④、⑥、⑦形成的简单离子分别为O2-、Na+、Al3+，电子层结构相同，核电荷数越大离子半径越小，故离子半径：O2-＞Na+＞Al3+，
故答案为：；O2-＞Na+＞Al3+；
（2）元素③和④可以形成多种化合物，其中化合物甲为这些化合物中相对分子质量最小的，则甲为NO，由元素①、④和⑥组成的化合物乙，乙为NaOH，NO与O2按物质的量之比为4：1通入含足量NaOH中，气体恰好完全反应且生成的盐只有一种，N元素被氧化，令N元素在盐中的化合价为a，由电子转移守恒可知4（a-2）=1×2×[0-（-2）]，解得a=3，故生成的盐为NaNO2，反应方程式为4NO+O2+4NaOH=4NaNO2+2H2O，
故答案为：4NO+O2+4NaOH=4NaNO2+2H2O；
（3）元素②和④组成的一种化合物与O2和NaOH的水溶液在一定条件下可形成燃料电池，则元素②和④组成的化合物为CO，原电池负极发生氧化反应，CO在负极放电，碱性条件下生成CO32-、H2O，负极电极反应式为CO+4OH--2e-=CO32-+2H2O，
故答案为：CO+4OH--2e-=CO32-+2H2O；
（4）M是仅含非金属的盐所以一定是铵盐；Z→⑦的单质，⑦为Al元素铝，所以推断N是氧化铝，故Z是氢氧化铝，分析产物结合反应：X+Y+H2O→Al（OH）3+NH4+ 可知，该反应为铝盐和一水合氨的反应．
①X溶液与Y溶液反应的离子方程式为Al3++3NH3?H2O=Al（OH）3↓+3NH4+，故答案为：Al3++3NH3?H2O=Al（OH）3↓+3NH4+；
②工业常用电解Al2O3的方法冶炼Al，N→⑦的单质反应的化学方程式为：2Al2O3
4Al+3O2↑，故答案为：2Al2O3
4Al+3O2↑；
③M是铵盐，溶液中NH4+离子水解NH4++H2O?NH3?H2O+H+，破坏水的电离平衡，水溶液显酸性，故答案为：NH4++H2O?NH3?H2O+H+．
（1）Cl-离子质子数为17，核外电子数为18，有3个电子层，各层电子数为2、8、8，则氯离子的结构示意图为，
，④、⑥、⑦形成的简单离子分别为O2-、Na+、Al3+，电子层结构相同，核电荷数越大离子半径越小，故离子半径：O2-＞Na+＞Al3+，
故答案为：
；O2-＞Na+＞Al3+；（2）元素③和④可以形成多种化合物，其中化合物甲为这些化合物中相对分子质量最小的，则甲为NO，由元素①、④和⑥组成的化合物乙，乙为NaOH，NO与O2按物质的量之比为4：1通入含足量NaOH中，气体恰好完全反应且生成的盐只有一种，N元素被氧化，令N元素在盐中的化合价为a，由电子转移守恒可知4（a-2）=1×2×[0-（-2）]，解得a=3，故生成的盐为NaNO2，反应方程式为4NO+O2+4NaOH=4NaNO2+2H2O，
故答案为：4NO+O2+4NaOH=4NaNO2+2H2O；
（3）元素②和④组成的一种化合物与O2和NaOH的水溶液在一定条件下可形成燃料电池，则元素②和④组成的化合物为CO，原电池负极发生氧化反应，CO在负极放电，碱性条件下生成CO32-、H2O，负极电极反应式为CO+4OH--2e-=CO32-+2H2O，
故答案为：CO+4OH--2e-=CO32-+2H2O；
（4）M是仅含非金属的盐所以一定是铵盐；Z→⑦的单质，⑦为Al元素铝，所以推断N是氧化铝，故Z是氢氧化铝，分析产物结合反应：X+Y+H2O→Al（OH）3+NH4+ 可知，该反应为铝盐和一水合氨的反应．
①X溶液与Y溶液反应的离子方程式为Al3++3NH3?H2O=Al（OH）3↓+3NH4+，故答案为：Al3++3NH3?H2O=Al（OH）3↓+3NH4+；
②工业常用电解Al2O3的方法冶炼Al，N→⑦的单质反应的化学方程式为：2Al2O3
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③M是铵盐，溶液中NH4+离子水解NH4++H2O?NH3?H2O+H+，破坏水的电离平衡，水溶液显酸性，故答案为：NH4++H2O?NH3?H2O+H+．
点评：本题考查无机物的推断及元素周期律、元素周期表、氧化还原反应、原电池、盐类水解，元素及物质的推断是解答本题的关键，注重对高考常考考点的考查，对学生能力要求较高，题目难度中等．
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