Question

9．A、B、C、D、E為原子序數(shù)依次增大的五種短周期元素．A、E同主族，A能與B、C、D分別形成電子數(shù)相等的三種10電子分子，C、D最外層電子數(shù)之和與E的核外電子總數(shù)相等．試回答：
（1）B元素在周期表中的位置為第二周期IVA族，A、C、E三種元素的原子半徑由大到小的順序是Na＞N＞H（用元素符號填寫）．
（2）化合物BA₄的空間構型為正四面體；化合物E₂D₂中化學鍵類型為離子鍵、共價鍵． 化合物C₂A₄是一種高能量分子，且C原子滿足8電子穩(wěn)定結構，寫出C₂A₄的電子式．
（3）A、D、E三種元素可形成一種離子化合物R，A、C、D三種元素可形成一種共價化合物N（N為強電解質）．0.2mol/L50mLN與0.2mol/L55mLR的稀溶液混合，測得放出的熱量為akJ．寫出該反應的熱化學方程式：NaOH（aq）+HNO₃（aq）=NaNO₃ （aq）+H₂O（l）△H=-100akJ/mol．
（4）請用離子方程式解釋E₂BD₃溶液呈堿性的原因CO₃^2-+H₂O HCO₃^-+OH^-． 0.2mol/L該溶液中離子濃度由大到小的順序為c（Na⁺）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（HCO₃^-）＞c（H⁺）．

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．A、E 同主族，結合原子序數(shù)可知，E只能處于第三周期，A 能與B、C、D分別形成電子數(shù)相等的三種10電子分子，考慮為氫化物，A為H元素，則E為Na元素；C、D最外層電子數(shù)之和與E的核外電子總數(shù)相等，結合B的原子序數(shù)小于C，可知C、D最外層電子數(shù)分別為5、6，則B為碳元素、C為N元素、D為O元素，符合題意，據(jù)此解答．

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．A、E 同主族，結合原子序數(shù)可知，E只能處于第三周期，A 能與B、C、D分別形成電子數(shù)相等的三種10電子分子，考慮為氫化物，A為H元素，則E為Na元素；C、D最外層電子數(shù)之和與E的核外電子總數(shù)相等，結合B的原子序數(shù)小于C，可知C、D最外層電子數(shù)分別為5、6，則B為碳元素、C為N元素、D為O元素，符合題意．
（1）B為碳元素，在周期表中的位置為第二周期IVA族，
同周期自左而右原子半徑減小、同主族自上而下原子半徑增大，故原子半徑Na＞N，H原子半徑最小，故原子半徑Na＞N＞H，
故答案為：第二周期IVA族；Na＞N＞H；
（2）化合物CH₄的空間構型為正四面體，化合物Na₂O₂中化學鍵類型為離子鍵、共價鍵，化合物N₂H₂是一種高能量分子，且N原子滿足8電子穩(wěn)定結構，N原子之間形成2對共用電子對、N原子與H原子之間形成1對共用電子對，故其電子式為：，
故答案為：正四面體；離子鍵、共價鍵；；
（3）H、O、Na三種元素可形成一種離子化合物R為NaOH，H、N、O三種元素可形成一種共價化合物N為強電解質，則N為HNO₃，硝酸物質的量為0.05L×0.2mol/L=0.01mol，NaOH物質的量為0.055L×0.2mol/L=0.011mol，0.1mol硝酸完全反應，且放出熱量為akJ，則1mol硝酸反應放出熱量為100a kJ，反應熱化學方程式為：NaOH（aq）+HNO₃（aq）=NaNO₃ （aq）+H₂O（l）△H=-100akJ/mol，
故答案為：NaOH（aq）+HNO₃（aq）=NaNO₃ （aq）+H₂O（l）△H=-100akJ/mol；
（4）在0.1mol•L^-1 Na₂CO₃ 的溶液中，CO₃^2-水解：CO₃^2-+H₂O HCO₃^-+OH^-，溶液呈堿性，故c（OH^-）＞c（H⁺），溶液中氫氧根來源于水的電離與碳酸根、碳酸氫根的水解，故c（OH^-）＞c（HCO₃^-），鈉離子濃度最大、氫離子濃度最小，故溶液中c（Na⁺）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（HCO₃^-）＞c（H⁺），
故答案為：CO₃^2-+H₂O HCO₃^-+OH^-；c（Na⁺）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（HCO₃^-）＞c（H⁺）．

點評 本題考查結構位置性質關系應用，推斷元素是解題的關鍵，題目涉及常用化學用語、元素周期律、鹽類水解等，難度中等，（4）中離子濃度比較，通�？紤]：電解質電離、鹽類水解、水的電離、電荷守恒、物料守恒、質子恒等式．