Question

11．现有A、B、C、D、E五种常见短周期元素，已知：
①元素的原子序数按A、B、C、D、E依次增大，原子半径按D、E、B、C、A顺序依次减小；
②A、D同主族，A是所有元素中原子半径最小的元素；B与C的位置相邻；C元素原子最外层电子数是次外层电子数的3倍；
③B、D、E三者的最高价氧化物有水化物依次为甲、乙、丙，它们两两之间均可反应生成可溶性盐和水，且所得盐中均含C元素；
④B、E两种元素原子最外层电子数之和等于A、C、D三种元素原子最外层电子数之和．
请填写下列空白：
（1）写出乙+丙在溶液中反应的离子方程式Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O．
（2）化合物BA₃与BC在加热和有催化剂存在的条件下能发生反应，生成两种无毒物质，其反应的化学方程式为：4NH₃+6NO$\frac{\underline{催化剂}}{△}$5N₂+6 H₂O．
（3）用电子式表示化合物D₂C的形成过程：．
（4）某原电池中，电解质为KOH溶液，分别向负极通入碳元素与元素C（原子物质的量之比1：1）形成的化合物，向正极通入元素C最常见的单质，试完成下列问题：
正极反应：O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-；负极反应：2CO-4e^-+8OH^-=2CO₃^2-+4H₂O．

Answer 1

分析 A、B、C、D、E五种短周期元素，原子序数按A、B、C、D、E依次增大，原子半径按D、E、B、C、A顺序依次减小；A、D同主族，A是所有元素中原子半径最小的元素，则A为氢元素，则D为钠元素；C元素原子最外层电子数是次外层电子数的3倍，原子只能有2个电子层，最外层电子数为6，故C为氧元素；B、D、E三者的最高价氧化物对应的水化物依次为甲、乙、丙，它们两两之间均可反应生成可溶性盐和水，且所得盐中均含C元素，应是氢氧化铝与强酸、强碱之间的反应，且B与C的位置相邻，则B为氮元素、E为Al，甲为HNO₃，乙为NaOH，丙为Al（OH）₃；B、E两种元素原子最外层电子数之和为20，A、C、D三种元素原子最外层电子数之和为20，通过验证符合题意，据此进行答题．

解答 解：A、B、C、D、E五种短周期元素，原子序数按A、B、C、D、E依次增大，原子半径按D、E、B、C、A顺序依次减小；A、D同主族，A是所有元素中原子半径最小的元素，则A为氢元素，则D为钠元素；C元素原子最外层电子数是次外层电子数的3倍，原子只能有2个电子层，最外层电子数为6，故C为氧元素；B、D、E三者的最高价氧化物对应的水化物依次为甲、乙、丙，它们两两之间均可反应生成可溶性盐和水，且所得盐中均含C元素，应是氢氧化铝与强酸、强碱之间的反应，且B与C的位置相邻，则B为氮元素、E为Al，甲为HNO₃，乙为NaOH，丙为Al（OH）₃；B、E两种元素原子最外层电子数之和为20，A、C、D三种元素原子最外层电子数之和为20，符合题意，
（1）乙+丙在溶液中反应的离子方程式为：Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O，
故答案为：Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O；
（2）化合物NH₃与NO在加热和有催化剂存在的条件下能发生反应，生成两种无毒物质，应生成氮气与水，其反应的化学方程式为：4NH₃+6NO$\frac{\underline{催化剂}}{△}$5N₂+6 H₂O，
故答案为：4NH₃+6NO$\frac{\underline{催化剂}}{△}$5N₂+6H₂O；
（3）D₂C为Na₂O，氧化钠为离子化合物，用电子式表示化合物Na₂O的形成过程为：，
故答案为：；
（4）碳元素与元素C（原子物质的量之比1：1）形成的化合物为CO，某原电池中，电解质为KOH溶液，分别向负极通入CO，向正极通入O₂，正极发生还原反应，电极反应式为：O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-，负极发生还原反应，负极反应式为：2CO-4e^-+8OH^-=2CO₃^2-+4H₂O，
故答案为：O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-；2CO-4e^-+8OH^-=2CO₃^2-+4H₂O．

点评 本题考查位置结构性质关系应用，题目难度中等，试题侧重对化学用语的考查，推断元素好似解题关键，注意熟练掌握原子结构与元素周期律、元素周期表的关系．