Question

【題目】短周期五種元素A、B、C、D、E的原子序數依次增大。A、B、C的單質在常溫下都呈氣態，C原子最外層電子數是電子層數的3倍，C和E位于同主族。1 mol DAx與足量的A2C反應生成44.8 L（標準狀況）G氣體。A、B的單質依次為G、T，在密閉容器中充入一定量的G、T，一定條件下發生反應G+T→W（未配平），測得各物質的濃度如表所示。

物質	T	G	W
10 min時，c/(mol/L)	0.5	0.8	0.2
20 min時，c/(mol/L)	0.3	0.2	0.6

回答下列問題：

（1）A、B、C能組成既含離子鍵又含共價鍵的化合物，該化合物的化學式為_________。

（2）B、C、D、E的簡單離子中，離子半徑由大到小排序為__________（用離子符號表示）。

（3）J、L是由A、B、C、E四種元素組成的兩種常見酸式鹽，J、L混合可產生有刺激性氣味的氣體，寫出這兩種溶液發生反應的離子方程式__________；J、L中能使酸性高錳酸鉀溶液褪色的是_______（填化學式）。

（4）B2A4C2堿性燃料電池放電效率高。該電池放電時生成B2和A2C，正極反應式為________；電池工作一段時間后，電解質溶液的pH_____（填“增大”“減小”或“不變”）。

（5）由A、B、C、D四種元素組成的單質、化合物在一定條件下的轉化關系（部分條件和產物已省略）如圖所示，已知M耐高溫。

①X的電子式為______。

②已知W與乙反應生成K和甲是某重要化工生產步驟之一，提高其反應速率的方法除增大反應物濃度、增大壓強外，還有______、______。

Answer 1

【答案】NH4NO3或NH4NO2 S2－> N3－>O2－>Mg2＋ HSO3－＋H＋=SO2↑＋H2O NH4HSO3 O2＋2H2O＋4e－=4OH－ 減小 升高溫度 使用催化劑

【解析】

C原子最外層電子數是電子層數的3倍，即C為O，C和E位于同主族，即E為S，A、B、C的單質在常溫下都呈氣態，且原子序數依次增大，即A為H，B為N，A的單質為G，即G是H2，B的單質為T，即T為N2，化學反應中，各物質的化學反應速率之比等于化學計量數之比，再結合題給表格數據，得3G＋T=2W，即W為NH3，1molDAx與H2O反應生成44.8LH2氣體，氫氣的物質的量為=2mol，DHx中H顯－1價，失電子，則x=2，D顯＋2價，其五種元素的原子序數依次增大，則D為Mg；

C原子最外層電子數是電子層數的3倍，即C為O，C和E位于同主族，即E為S，A、B、C的單質在常溫下都呈氣態，且原子序數依次增大，即A為H，B為N，A的單質為G，即G是H2，B的單質為T，即T為N2，化學反應中，各物質的化學反應速率之比等于化學計量數之比，再結合題給表格數據，得3G＋T=2W，即W為NH3，1molDAx與H2O反應生成44.8LH2氣體，氫氣的物質的量為=2mol，DHx中H顯－1價，失電子，則x=2，D顯＋2價，其五種元素的原子序數依次增大，則D為Mg；

（1）H、N、O三種元素組成既含有離子鍵又含共價鍵的化合物，該化合物為離子化合物，即該化合物為銨鹽，化合物有NH4NO3、NH4NO2；

（2）四種元素的簡單離子是N3－、O2－、Mg2＋、S2－。S2－有3個電子層，半徑最大；N3－、O2－、Mg2＋三種離子的核外電子排布相同，核電荷數越大，半徑越小；離子半徑大小順序是r(S2－)>r(N3－)>r(O2－)>r(Mg2＋)；

（3）四種元素組成化合物為酸式鹽，即銨鹽，該銨鹽化學式為NH4HSO4、NH4HSO3，兩種溶液發生的離子方程式為HSO3－＋H＋=SO2↑＋H2O；NH4HSO3中S的化合價為＋4價，以還原性為主，能使酸性高錳酸鉀溶液褪色；

（4）B2A4為N2H4，C2為O2，N2H4與O2反應方程式為N2H4＋O2=N2＋2H2O，負極反應式為N2H4＋4OH－－4e－=N2↑＋4H2O，正極反應式為O2＋2H2O＋4e－=4OH－，根據總反應，產生H2O，即溶液的堿性減弱，pH減小；

（5）F為紅棕色氣體，即F為NO2，K為NO，聯系氨的催化氧化反應，W為NH3，乙為O2，甲為H2O，M為耐高溫的物質，M可能為Al2O3，也可能為MgO，根據轉化關系，X為Mg3N2，Y為Mg(OH)2，Z為MgO，①Mg32的電子式為；

②NH3的催化氧化發生的反應方程式為4NH3＋5O2 4NO＋6H2O，提高反應速率的方法是升高溫度、使用催化劑等。