Question

18．A、B、C、D、E為原子序數(shù)依次增大的五種短周期元素，已知A的最外層電子數(shù)等于其電子層數(shù)，A單質(zhì)在常溫下為氣體，C與B、E在元素周期表中均處于相鄰位置，這三種元素原子的最外層電子數(shù)之和為17，質(zhì)子數(shù)之和為31．D是其所在周期中原子半徑最大的．回答下列問題：
（1）B、C、E的簡單氫化物中穩(wěn)定性最強的是H₂O（填化學式）．C、E形成的某種氧化物能使溴水褪色，寫出該反應的化學方程式：SO₂+Br₂+2H₂O=H₂SO₄+2HBr
（2）B、C、D形成的簡單離子半徑由大到小的順序為N^3-＞O^2-＞Na⁺（用離子符號表示）．
（3）A與B能形成離子化合物A₅B，A₅B中既含離子鍵又含共價鍵，其電子式為該物質(zhì)能與水劇烈反應生成兩種氣體，兩種氣體的化學式分別是NH₃、H₂
（4）用離子方程式解釋C、D及碳元素組成的六原子正鹽的水溶液呈堿性的原因：CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-．該鹽溶液與足量稀硫酸混合，當生成11.2L（標準狀況下）氣體（不考慮氣體溶解）時放熱6.32J，寫出該反應的熱化學方程式：Na₂CO₃（aq）+H₂SO₄（aq）=Na₂SO₄（aq）+CO₂（g）+H₂O（l）△H=-12.64kJ/mol．

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的最外層電子數(shù)等于其電子層數(shù)，A單質(zhì)在常溫下為氣體，則A為H元素；D是其所在周期中原子半徑最大的，則D處于IA族，結合原子序數(shù)可知，D處于第三周期，故D為Na，則B、C處于第二周期，E處于第三周期，C與B、E在元素周期表中均處于相鄰位置，可知C、E同主族，這三種元素原子的最外層電子數(shù)之和為17，設B的最外層電子數(shù)為x，則C、E最外層電子數(shù)為x+1，故x+x+1+x+1=17，解得x=5，故B為N元素、C為O元素、E為S元素，三元素質(zhì)子數(shù)之和為31，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的最外層電子數(shù)等于其電子層數(shù)，A單質(zhì)在常溫下為氣體，則A為H元素；D是其所在周期中原子半徑最大的，則D處于IA族，結合原子序數(shù)可知，D處于第三周期，故D為Na，則B、C處于第二周期，E處于第三周期，C與B、E在元素周期表中均處于相鄰位置，可知C、E同主族，這三種元素原子的最外層電子數(shù)之和為17，設B的最外層電子數(shù)為x，則C、E最外層電子數(shù)為x+1，故x+x+1+x+1=17，解得x=5，故B為N元素、C為O元素、E為S元素，三元素質(zhì)子數(shù)之和為31．
（1）N、O、S三元素中O元素非金屬性最強，故簡單氫化物中穩(wěn)定性最強的是H₂O，O、S形成的某種氧化物能使溴水褪色，該氧化物為SO₂，該反應的化學方程式：SO₂+Br₂+2H₂O=H₂SO₄+2HBr，
故答案為：H₂O；SO₂+Br₂+2H₂O=H₂SO₄+2HBr；
（2）B、C、D形成的簡單離子為N^3-、O^2-、Na⁺，離子電子層結構相同，核電荷數(shù)越大離子半徑越小，故離子半徑：N^3-＞O^2-＞Na⁺，
故答案為：N^3-＞O^2-＞Na⁺；
（3）H與N能形成離子化合物H₅N中既含離子鍵又含共價鍵，該化合物為NH₄H，其電子式為，該物質(zhì)能與水劇烈反應生成兩種氣體，兩種氣體的化學式分別是：NH₃、H₂，
故答案為：；NH₃、H₂；
（4）O、Na及碳元素組成的六原子正鹽為Na₂CO₃，水溶液呈堿性的原因：CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-，該鹽溶液與足量稀硫酸混合生成二氧化碳物質(zhì)的量為$\frac{11.2L}{22.4L/mol}$=0.5mol，生成1mol二氧化碳放出的熱量為6.32kJ×$\frac{1mol}{0.5mol}$=12.64，反應熱化學方程式為：Na₂CO₃（aq）+H₂SO₄（aq）=Na₂SO₄（aq）+CO₂（g）+H₂O（l）△H=-12.64kJ/mol，
故答案為：CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-；Na₂CO₃（aq）+H₂SO₄（aq）=Na₂SO₄（aq）+CO₂（g）+H₂O（l）△H=-12.64kJ/mol．

點評 本題考查結構性質(zhì)位置關系應用，推斷元素是解題關鍵，較好的考查學生分析推理能力、知識遷移應用能力．