Question

(14分)A、B、C、D、E、F六種短周期元素，其原子序數依次增大，其中B與C同周期，D與E和F同周期，A與D同主族，C與F同主族，C元素的原子最外層電子數是次外層電子數的三倍，D是所在周期原子半徑最大的主族元素。又知六種元素所形成的常見單質在常溫常壓下有三種是氣體，三種是固體。
請回答下列問題。
(1)元素D在周期表中的位置              。
(2)C、D、F三種元素形成的簡單離子的半徑由大到小的順序是(用離子符號表示)        。
(3)若E是非金屬元素，其單質在電子工業中有重要應用，請寫出其氧化物溶于強堿溶液的離子方程式：                                  。
(4)若E是金屬元素，其單質與氧化鐵反應常用于焊接鋼軌，請寫出反應的化學方程式：    。冶煉金屬E時，用石墨做電極。E在(填“陰”或“陽”)      極得到，電解過程中，陽極石墨需要不斷補充，結合電極反應說明其原因是                 。
(5)由A、B、C三種元素以原子個數比4：2：3形成化合物X，X中所含化學鍵類型有      。土壤中含有X中的陽離子在硝化細菌的催化作用下被氧氣氧化為其陰離子，寫出其離子方程式：   。

Answer 1

（1）第三周期，第ⅠA族（2分）　（2）S^2－＞O^2－＞Na^＋  （1分）
（3）SiO₂＋2OH^－===SiO＋H₂O （2分）
（4）2Al＋Fe₂O₃Al₂O₃＋2Fe（2分）；陰（1分）
陽極反應：2O^2- - 4e^-＝O₂↑，碳與O₂反應消耗碳（2分）
（5）離子鍵、共價鍵（2分）   NH₄⁺ + 2O₂NO₃^- + H₂O + 2H⁺ （2分）

試題分析：C元素的原子最外層電子數是次外層電子數的三倍，且是短周期元素，所以C是O元素，C與F同主族，且是短周期元素，所以F是S元素，D與E和F同周期，都處于第三周期，且D是所在周期原子半徑最大的主族元素，所以D是Na元素，E的原子序數大于鈉小于硫，所以E的單質是固體，六種元素所形成的常見單質在常 溫常壓下有三種是氣體，三種是固體，B的原子序數小于C，且B、C處于同一周期，所以B是N元素，A的單質是氣體，則A的原子序數最小，所以A是H元素，則
（1）D是Na元素，鈉原子核外有3個電子層，最外層有1個電子，所以其在元素周期表中的位置是第三周期第IA族。
（2）電子層數越多，離子半徑越大，電子層結構相同的離子，離子半徑隨著原子序數的增大而減小，所以C、D、F三種元素形成的簡單離子的半徑由大到小的順序是S ^2-＞O ^2-＞Na⁺。
（3）若E是非金屬元素，其單質在電子工業中有重要應用，則E是Si元素，二氧化硅和強堿反應生成硅酸鹽和水，離子反應方程式為：SiO₂+2OH^-＝SO₃ ^2-+H₂O。
（4）若E是金屬元素，則為Al元素，鋁和氧化鐵能發生鋁熱反應，反應方程式為：2Al＋Fe₂O₃Al₂O₃＋2Fe。冶煉金屬鋁時鋁離子在電解池的陰極得到電子而析出。由于陽極反應：2O^2- - 4e^-＝O₂↑，碳與O₂反應消耗碳，所以電解過程中，陽極石墨需要不斷補充。
（5）由A、B、C三種元素以原子個數比4：2：3形成化合物X為NH₄NO₃，硝酸銨中所含化學鍵類型有離子鍵和共價鍵。銨根離子在硝化細菌的催化作用下被氧氣氧化為其陰離子，即硝酸根離子，則其離子方程式為NH₄⁺ + 2O₂NO₃^- + H₂O + 2H⁺。