Question

以下是一些元素的信息，其中有一種元素不在短周期．根據(jù)信息完成問題：

元素A	元素B	元素C	元素X	元素Y	元素Z
單質(zhì)是一種常見金屬，與元 素X形成黑色和紅棕色三種常見化合物	單質(zhì)是一種黃綠色氣體	短周期中金屬性最強(qiáng)，與X 反應(yīng)能生成兩種常見化合物	最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子數(shù)的3倍，能形 成雙原子陰離子	單質(zhì)為雙原子分子，結(jié)構(gòu)中б鍵與π鍵數(shù) 目比為1：2	陽離子就是一個質(zhì)子

（1）寫出A元素基態(tài)原子的核外電子排布式

 

．
（2）B、C、X的簡單離子半徑由大到小的順序為

 

（用元素離子符號表示）．
（3）化合物YZ₄B含有的化學(xué)鍵類型是

 

，檢驗該固體化合物中陽離子的實驗方法和現(xiàn)象是

 

．
（4）X、Z元素組成的氣態(tài)化合物（分子中X、Z原子個數(shù)比為1：2）與A 的粉末在高溫條件下充分反應(yīng)，生成Z元素的單質(zhì)和一種黑色具有磁性的固態(tài)化合物．則此反應(yīng)的化學(xué)方程式是

 

．
（5）工業(yè)上用惰性電極電解50L 3mol?L^-1CB的水溶液時，兩極共收集到氣體22.4L（標(biāo)準(zhǔn)狀況下），則電解后溶液25℃時的pH=

 

 （假設(shè)電解前后溶液體積不變）．

Answer 1

考點(diǎn)：位置結(jié)構(gòu)性質(zhì)的相互關(guān)系應(yīng)用

專題：元素周期律與元素周期表專題

分析：X最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子數(shù)的3倍，X原子只能有2個電子層，最外層電子數(shù)為6，則X為O元素，可以能形成雙原子陰離子O₂^2-，元素A單質(zhì)是一種常見金屬，與元素X形成黑色和紅棕色三種常見化合物，則A為Fe；單質(zhì)是一種黃綠色氣體，則B為Cl元素；C在短周期中金屬性最強(qiáng)，與X反應(yīng)能生成兩種常見化合物，則C為Na；短周期元素Y單質(zhì)為雙原子分子，結(jié)構(gòu)中б鍵與π鍵數(shù)目比為1：2，則Y為N元素；元素Z陽離子就是一個質(zhì)子，則Z為H元素，據(jù)此解答．

解答： 解：X最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子數(shù)的3倍，X原子只能有2個電子層，最外層電子數(shù)為6，則X為O元素，可以能形成雙原子陰離子O₂^2-，元素A單質(zhì)是一種常見金屬，與元素X形成黑色和紅棕色三種常見化合物，則A為Fe；單質(zhì)是一種黃綠色氣體，則B為Cl元素；C在短周期中金屬性最強(qiáng)，與X反應(yīng)能生成兩種常見化合物，則C為Na；短周期元素Y單質(zhì)為雙原子分子，結(jié)構(gòu)中б鍵與π鍵數(shù)目比為1：2，則Y為N元素；元素Z陽離子就是一個質(zhì)子，則Z為H元素，
（1）A為Fe元素，基態(tài)原子的核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²，
故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²；
（2）B、C、X的簡單離子分別為Cl^-、Na⁺、O^2-，電子層結(jié)構(gòu)相同，核電荷數(shù)越大離子半徑越小，電子層越多離子半徑越大，故離子半徑Cl^-＞O^2-＞Na⁺，
故答案為：Cl^-＞O^2-＞Na⁺；
（3）化合物YZ₄B是NH₄Cl，含有離子鍵、共價鍵，檢驗該固體化合物中陽離子的實驗方法和現(xiàn)象是：取少量固體于試管中，加入濃NaOH溶液并加熱，用濕潤的紅色石蕊試紙放在試管口，紅色石蕊試紙變藍(lán)，
故答案為：離子鍵、共價鍵；取少量固體于試管中，加入濃NaOH溶液并加熱，用濕潤的紅色石蕊試紙放在試管口，紅色石蕊試紙變藍(lán)；
（4）O、H元素組成的原子個數(shù)為1：2氣態(tài)化合物為水，水蒸氣與Fe 的粉末在高溫條件下充分反應(yīng)生成四氧化三鐵與氫氣，此反應(yīng)的化學(xué)方程式是：3Fe+4 H₂O（g）

高溫  .

Fe₃O₄+4H₂↑，
故答案為：3Fe+4 H₂O（g）

高溫  .

Fe₃O₄+4H₂↑；
（5）惰性電極電解NaCl溶液，首先發(fā)生反應(yīng)：2NaCl+2H₂O

電解  .

2NaOH+H₂↑+Cl₂↑，陽極生成氯氣，陰極生成氫氣，兩極共收集到氣體22.4L（標(biāo)準(zhǔn)狀況下），則氫氣為11.2L，n（OH^-）=2n（H₂）=2×

11.2L

22.4L/mol

=1mol，所以c（OH^-）=

1mol

50L

=0.02mol/L，即pH=-lg

10-14

0.02

=12.3，
故答案為：12.3．

點(diǎn)評：本題考查結(jié)構(gòu)性質(zhì)位置關(guān)系應(yīng)用，推斷元素是解答本題的關(guān)鍵，涉及核外電子排布、微粒半徑比較、化學(xué)鍵、離子檢驗、pH計算等，題目難度中等．