Question

5．短周期主族元素A、B、C、D、E、F的原子序数依次递增，A是自然界中形 成化合物种类最多的元素且A、B两元素在元素周期表中相邻，B、C、E原子的最外层电子数之和为13，C原子最外层电子数是E原子最外层电子数的3倍，B、F原子最外层电子数之和等于C、E原子最外层电子数之和，D在同周期元素中原子半径最大．请回答下列问题：
（1）E的元素符号为Mg，其在元素周期表的位置：第三周期，第IIA族．
（2）元素A、B形成的最简单的气态氢化物稳定性强弱关系为NH₃＞CH₄（填化学式），元素C和D可形成化合物D₂C₂，其中含有的化学键类型是离子键和非极性共价键．
（3）F的单质加入到D的最高价氧化物对应水化物的溶液中，发生反应的离子方程式为2Al+2OH^-+6H₂O═2[Al（OH）₄]^-+3H₂↑；上述反应的气体产物和C元素的单质设计成的燃料电池已用于航天飞机．试写出以30%KOH溶液为电解质溶液的这种电池在工作时负极的电极反应式为H₂-2e^-+2OH^-=2H₂O．
（4）在微电子工业中，B的最简单气态氢化物的水溶液可作刻蚀剂H₂O₂的清除剂，所发生反应的产物不污染环境，其化学方程式为2NH₃•H₂O+3H₂O₂=N₂↑+8H₂O．

Answer 1

分析 C原子最外层电子数是E原子最外层电子数的3倍，设E的最外层电子数为x，则C的最外层电子数为3x，因为B、C、E原子的最外层电子数之和为13，若X=1，则B的最外层电子数为9，不符合实际，若x=3，则C的最外层电子数为9，也不符合实际，所以x只能等于2，此时，C的最外层电子数为6，B的最外层电子数为5，B、F原子最外层电子数之和等于C、E原子最外层电子数之和，则F的最外层电子数为3，由于短周期主族元素A、B、C、D、E、F的原子序数依次递增，所以E、F只能在第三周期，E为镁元素，F为铝元素，B、C在第二周期，B为氮元素，C为氧元素，元素C和D可形成两种化合物D₂C、D₂C₂，则D为钠元素，A、B两元素相邻，所以A为碳元素，据此答题

解答 解：C原子最外层电子数是E原子最外层电子数的3倍，设E的最外层电子数为x，则C的最外层电子数为3x，因为B、C、E原子的最外层电子数之和为13，若X=1，则B的最外层电子数为9，不符合实际，若x=3，则C的最外层电子数为9，也不符合实际，所以x只能等于2，此时，C的最外层电子数为6，B的最外层电子数为5，B、F原子最外层电子数之和等于C、E原子最外层电子数之和，则F的最外层电子数为3，由于短周期主族元素A、B、C、D、E、F的原子序数依次递增，所以E、F只能在第三周期，E为镁元素，F为铝元素，B、C在第二周期，B为氮元素，C为氧元素，元素C和D可形成化合物D₂C₂，则D为钠元素，A、B两元素相邻，所以A为碳元素．
（1）E为镁元素，在元素周期表的第三周期IIA族，故答案为：Mg；三；IIA；
（2）元素A、B形成的最简单的气态氢化物稳定性强弱关系为NH₃＞CH₄，元素C和D可形成D₂C₂，为过氧化钠，含有的离子键、非极性共价键，故答案为：NH₃＞CH₄，离子键、非极性共价键；
（3）铝和氢氧化钠溶液发生反应的离子方程式为2Al+2OH^-+6H₂O═2[Al（OH）₄]^-+3H₂↑，氢气与氧气构成的燃料电池，在30%KOH溶液为电解质溶液的这种电池的负极反应式为：H₂-2e^-+2OH^-=2H₂O，故答案为：2Al+2OH^-+6H₂O═2[Al（OH）₄]^-+3H₂↑，H₂-2e^-+2OH^-=2H₂O；
（4）NH₃的水溶液可作刻蚀剂H₂O₂的清除剂，所发生反应的产物不污染环境，反应生成氮气与水，化学方程式为：2NH₃•H₂O+3H₂O₂=N₂↑+8H₂O，故答案为：2NH₃•H₂O+3H₂O₂=N₂↑+8H₂O．

点评 本题主要考查了元素周期表、元素周期律、元素化合物知识、离子反应等知识，中等难度，解题的难点在于元素的推断．