Question

A、B、C、D、E五種短周期元素，其原子序數依次增大，而原子半徑按A、C、B、E、D順序依次增大．A、D同主族；C、D、E三種元素原子的最外層電子數之和為10，C原子電子數比E原子電子數少5個．B的單質分子中有三對共用電子．
回答下列問題：
（1）元素E在周期表中的位置是

 

；D的離子結構簡圖為：

 

；A與B之間只由極性鍵形成的化合物X的電子式為：

 

；A、B、C之間按原子數比1：1：3形成化合物Y的化學式為：

 

（2）常溫下，化合物X的水溶液pH

 

7（選填“大于”或“小于”或“等于”下同）；化合物Y的水溶液pH

 

7；等物質的量的X與Y在水溶液中混合后，溶液的pH

 

7，原因是（用離子方程式表示）

 

（3）A、C、D可形成化合物W，其含有的化學鍵有

 

，以W溶液作為電解質溶液，E棒與鐵棒分別作為電極構成原電池，則負極的電極反應式為：

 

；以鐵棒為電極，W溶液為電解液構成電解池，則陰極的電極反應為：

 

．

Answer 1

分析：A、B、C、D、E五種短周期元素，其原子序數依次增大，而原子半徑按A、C、B、E、D順序依次增大．B的單質分子中有三對共用電子，則B為N元素；A的原子序數小于N元素，原子半徑也小于N原子，則A處于第一周期，A、D同主族，故A為H元素，D的原子序數大于N元素，則D為Na元素；C的原子序數大于N元素，原子半徑小于N原子，則C與N元素處于同周期，即C處于第二周期，E的原子序數大于Na，E處于第三周期，C、D、E三種元素原子的最外層電子數之和為10，則C、E的最外層電子數之和為10-1=9，令C最外層電子數為a，E的最外層電子數為b，則a+b=9，C原子電子數比E原子電子數少5個，則10+b-（2+a）=5，聯立方程解得a=6，b=3，故C為O元素、E為Al元素，據此解答．

解答：解：A、B、C、D、E五種短周期元素，其原子序數依次增大，而原子半徑按A、C、B、E、D順序依次增大．B的單質分子中有三對共用電子，則B為N元素；A的原子序數小于N元素，原子半徑也小于N原子，則A處于第一周期，A、D同主族，故A為H元素，D的原子序數大于N元素，則D為Na元素；C的原子序數大于N元素，原子半徑小于N原子，則C與N元素處于同周期，即C處于第二周期，E的原子序數大于Na，E處于第三周期，C、D、E三種元素原子的最外層電子數之和為10，則C、E的最外層電子數之和為10-1=9，令C最外層電子數為a，E的最外層電子數為b，則a+b=9，C原子電子數比E原子電子數少5個，則10+b-（2+a）=5，聯立方程解得a=6，b=3，故C為O元素、E為Al元素，
（1）E為Al元素，在周期表中的位置是：第三周期ⅢA族；D為Na元素，Na⁺離子結構簡圖為：；A與B之間只由極性鍵形成的化合物X為NH₃，其電子式為：；H、N、O之間按原子數比1：1：3形成化合物Y的化學式為HNO₃，
故答案為：第三周期ⅢA族；；；HNO₃；
（2）常溫下，化合物NH₃的水溶液呈堿性，pH＞7；化合物HNO₃的水溶液呈酸性，pH＜7；等物質的量的NH₃與HNO₃在水溶液中混合恰好反應，為NH₄NO₃溶液，NH₄⁺發生水解NH₄⁺+H₂O?NH₃?H₂O+H⁺，破壞水的電離平衡，溶液呈酸性，溶液的pH＜7，
故答案為：＞；＜；＜；NH₄⁺+H₂O?NH₃?H₂O+H⁺；
（3）H、O、Na可形成化合物W為NaOH，其含有的化學鍵有：離子鍵、共價鍵，以NaOHW溶液作為電解質溶液，Al棒與鐵棒分別作為電極構成原電池，Al為負極，堿性條件下生成偏鋁酸根、水，負極的電極反應式為：Al+4OH^--3e^-=AlO₂^-+2H₂O；以鐵棒為電極，NaOH溶液為電解液構成電解池，陰極氫離子放電生成氫氣，陰極的電極反應為：2H⁺+2e^-=H₂↑，
故答案為：離子鍵、共價鍵；Al+4OH^--3e^-=AlO₂^-+2H₂O；2H⁺+2e^-=H₂↑．

點評：本題考查結構性質位置關系應用、常用化學用語、鹽類水解、原電池與電解原理等，推斷元素是關鍵，推斷中充分利用同周期原子序數與原子半徑關系推斷，對學生的推理有一定的要求，難度中等．