Question

A、B、C、D、E為原子序數(shù)依次增大的五種短周期元素，其中僅含有一種金屬元素，A和D最外層電子數(shù)相同；B、C和E在周期表中相鄰，且C、E同主族．B、C的最外層電子數(shù)之和等于D的原子核外電子數(shù)，A和C可形成兩種常見的化合物甲和乙（相對分子質(zhì)量甲＜乙）．
請回答下列問題：
（1）B的原子結(jié)構(gòu)示意圖

 

；E在周期表中的位置是

 

．
（2）C、D、E三種原子對應(yīng)的離子半徑由大到小的順序是

 

（填具體離子）；甲、乙兩種化合物所含的化學(xué)鍵都屬于

 

．
（3）用某種廢棄的金屬易拉罐與A、C、D組成的化合物溶液反應(yīng)，產(chǎn)生的氣體可充填氣球，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：

 

．
（4）在100mL 18mol/L的濃的A、C、E組成酸溶液中加入過量的銅片，加熱使之充分反應(yīng)，產(chǎn)生的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積可能是

 

；（填序號）
a．7.32L      b．6.72L    c．20.16L     d．30.24L
若使上述反應(yīng)中剩余的銅片繼續(xù)溶解，可向其中加入硝酸鈉，反應(yīng)的離子方程式為：

 

．
（5）經(jīng)檢測，某固體粉末中僅含有C和D兩種元素組成的化合物，請?jiān)O(shè)計(jì)簡單的實(shí)驗(yàn)方案探究該固體粉末的成分：

 

．

Answer 1

分析：A、B、C、D、E為原子序數(shù)依次增大的五種短周期元素，C與B、E在周期表中相鄰，且C、E同主族，原子序數(shù)C大于A、B小于E，則C處于第二周期，E處于第三周期，所以B、C、E在周期表中的位置關(guān)系為，A和D最外層電子數(shù)相同，則二者處于同族，原子序數(shù)D大于C小于E，則D為第三周期，其中僅含一種金屬元素，D應(yīng)為金屬，B、C的最外層電子數(shù)之和等于D的原子核外電子數(shù)，D的核外電子數(shù)為奇數(shù)，則D為鈉元素或鋁元素，若D為鈉元素，則A為氫元素，B為氮元素，C為氧元素，E為硫元素，A和C可形成化合物H₂O、H₂O₂，（相對分子質(zhì)量H₂O＜H₂O₂），符合題意．若D為鋁元素，則A為硼元素，B為氧元素，C為氟元素，E為氯元素，A和C形成化合物，不符合題意．故A為氫元素，B為氮元素，C為氧元素，D為鈉元素，E為硫元素；甲為H₂O；乙為H₂O₂，然后結(jié)合元素化合物知識及化學(xué)用語來解答．

解答：解：A、B、C、D、E為原子序數(shù)依次增大的五種短周期元素，C與B、E在周期表中相鄰，且C、E同主族，原子序數(shù)C大于A、B小于E，則C處于第二周期，E處于第三周期，所以B、C、E在周期表中的位置關(guān)系為，A和D最外層電子數(shù)相同，則二者處于同族，原子序數(shù)D大于C小于E，則D為第三周期，其中僅含一種金屬元素，D應(yīng)為金屬，B、C的最外層電子數(shù)之和等于D的原子核外電子數(shù)，D的核外電子數(shù)為奇數(shù)，則D為鈉元素或鋁元素，若D為鈉元素，則A為氫元素，B為氮元素，C為氧元素，E為硫元素，A和C可形成化合物H₂O、H₂O₂，（相對分子質(zhì)量H₂O＜H₂O₂），符合題意．若D為鋁元素，則A為硼元素，B為氧元素，C為氟元素，E為氯元素，A和C形成化合物，不符合題意．故A為氫元素，B為氮元素，C為氧元素，D為鈉元素，E為硫元素；甲為H₂O；乙為H₂O₂，
（1）B為N元素，其原子結(jié)構(gòu)示意圖為，E為S，位于元素周期表中的第三周期ⅥA族，故答案為：；第三周期ⅥA族；
（2）電子層越多，離子半徑越大，具有相同電子層的離子，原子序數(shù)大的離子半徑小，則離子半徑為S^2-＞O^2-＞Na⁺，甲為H₂O，乙為H₂O₂，則甲、乙兩種化合物所含的化學(xué)鍵都屬于共價(jià)鍵，故答案為：S^2-＞O^2-＞Na⁺；共價(jià)鍵；
（3）金屬易拉罐含有金屬鋁，A、C、D組成的化合物為NaOH，鋁與氫氧化鈉反應(yīng)生成偏鋁酸鈉與氫氣，反應(yīng)離子方程式為2Al+2OH^-+2H₂O=2AlOH₂^-+3H₂↑，
故答案為：2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑；
（4）100mL 18mol/L的濃的A、C、E組成酸溶液中加入過量的銅，發(fā)生Cu與濃硫酸的反應(yīng)，若硫酸完全反應(yīng)，生成二氧化硫?yàn)榱蛩嵛镔|(zhì)的量的一半，則氣體體積最大為

0.1L×18mol/L

2

×22.4L/mol=20.16L，但隨反應(yīng)的進(jìn)行，稀硫酸不與Cu反應(yīng)，則生成的氣體少于20.16L，ab均可能；硝酸鹽在酸性條件下具有硝酸的強(qiáng)氧化性，則上述反應(yīng)中剩余的銅片繼續(xù)溶解，可向其中加入硝酸鈉，反應(yīng)的離子方程式為3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，
故答案為：ab；3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O；
（5）C為氧元素，D為鈉元素，兩種元素組成的化合物為氧化鈉、過氧化鈉．該固體粉末可能的組成為Na₂O、Na₂O₂或兩者的混合物．將粉末加入水中，若無氣體生成，則為Na₂O；若有氣體生成，可根據(jù)一定量該固體粉末產(chǎn)生氣體的量確定其全部為Na₂O₂或是兩者的混合物，
故答案為：該固體粉末可能的組成為Na₂O、Na₂O₂或兩者的混合物．將粉末加入水中，若無氣體生成，則為Na₂O；若有氣體生成，可根據(jù)一定量該固體粉末產(chǎn)生氣體的量確定其全部為Na₂O₂或是兩者的混合物．

點(diǎn)評：本題考查無機(jī)物的推斷及結(jié)構(gòu)與位置關(guān)系，涉及常用化學(xué)用語，鹽類水解、氧化還原反應(yīng)、實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)等，題目難度中等，是對知識綜合運(yùn)用與學(xué)生能力考查，推斷元素是關(guān)鍵，較好的體現(xiàn)學(xué)生充分利用信息，對知識全面掌握的情況．