Question

A、B、C、D、E五种短周期元素，其原子序数依次增大，而原子半径按A、C、B、E、D顺序依次增大．A、D同主族；B、D、E三种元素原子的最外层电子数之和为9．又知B、D、E分别与A、C两元素形成的三种化合物X、Y、Z之间能相互发生反应；B元素的气态氢化物与其最高价氧化物的水化物可以发生反应生成化合物M，1mol M中含有42mol电子．回答下列问题：
（1）元素B在周期表中的位置是

 

．
（2）D₂C₂所含的化学键类型有

 

；请写出D₂C₂与A₂C反应的离子方程式

 

．
（3）化合物Z能够与X、Y反应的原因为

 

（用电离方程式表示），请写出Y与Z反应的离子方程式

 

．
（4）如图所示以铂作电极，以X、Y溶液作为电解质溶液，A、C元素的单质分别在两电极上发生原电池反应，则电池的总反应方程式

 

，通入C单质的电极反应式为

 

，通入A单质的Y溶液的pH将

 

（填“增大”、“不变”或“减小”）．

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、B、C、D、E五种短周期元素，其原子序数依次增大，而原子半径按A、C、B、E、D顺序依次增大，则A、BC、DE分别处于第1、2、3周期；AD同主族，则A只能为H元素；D的原子序数大于BC，则D只能为Na元素；B元素的气态氢化物与其最高价氧化物的水化物可以发生反应生成化合物M，则B应为非金属元素，只有N元素符合，形成的化合物为NH₄NO₃，1mol硝酸铵中含有42mol电子，故B为N元素；B、D、E三种元素原子的最外层电子数之和为9，则E最外层电子数为：9-5-1=3，故E为Al元素；又知B、D、E分别与A、C两元素形成的三种化合物X、Y、Z之间能相互发生反应，则X为硝酸、Y为氢氧化钠、Z为氢氧化铝，故C为O元素，据此结合元素周期律知识进行解答．

解答： 解：A、B、C、D、E五种短周期元素，其原子序数依次增大，而原子半径按A、C、B、E、D顺序依次增大，则A、BC、DE分别处于第1、2、3周期；AD同主族，则A只能为H元素；D的原子序数大于BC，则D只能为Na元素；B元素的气态氢化物与其最高价氧化物的水化物可以发生反应生成化合物M，则B应为非金属元素，只有N元素符合，形成的化合物为NH₄NO₃，1mol硝酸铵中含有42mol电子，故B为N元素；B、D、E三种元素原子的最外层电子数之和为9，则E最外层电子数为：9-5-1=3，故E为Al元素；又知B、D、E分别与A、C两元素形成的三种化合物X、Y、Z之间能相互发生反应，则X为硝酸、Y为氢氧化钠、Z为氢氧化铝，故C为O元素，
（1）元素B为N元素，其原子序数为7，位于周期表中第二周期VA族，故答案为：第二周期VA族；
（2）D₂C₂为Na₂O₂，过氧化钠属于离子化合物，其化学式中含有离子键和共价键（或非极性共价键）；A₂C为水，过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气，反应的离子方程式为：2Na₂O₂+2H₂O═4Na⁺+4OH^-+O₂↑，故答案为：离子键和共价键；2Na₂O₂+2H₂O═4Na⁺+4OH^-+O₂↑；
（3）化合物Z为氢氧化铝，氢氧化铝在溶液中存在平衡：Al³⁺+3OH^-?Al（OH）₃?AlO₂^-+H⁺+H₂O，所以氢氧化铝能够与显示、氢氧化钠反应；氢氧化铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和水，反应的离子方程式为：Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O，
故答案为：Al³⁺+3OH^-?Al（OH）₃?AlO₂^-+H⁺+H₂O；Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O；
（4）如图所示以铂作电极，以硝酸、NaOH溶液作为电解质溶液，A、C元素的单质分别为氢气、氧气，氢气、氧气在两电极上发生原电池反应，则电池的总反应方程式：2H₂+O₂═2H₂O；通入氧气的电解为正极，氧气在酸性溶液中得到电子生成水，电极反应式为：O₂+4H⁺+4e^-═2H₂O；通入氢气的NaOH溶液中，氢气与氢氧根离子反应生成水，导致溶液中氢氧根离子浓度减小，溶液的pH减小，
故答案为：2H₂+O₂═2H₂O；O₂+4H⁺+4e^-═2H₂O；减小．

点评：本题考查了位置、结构与性质关系的应用，题目难度中等，涉及离子方程式书写、元素推断、原电池工作原理等知识，正确推断各元素名称为解答关键，试题培养了学生的分析、理解能力及灵活应用基础知识的能力．