Question

Ⅰ．甲、乙、丙、丁是由短周期元素组成的物质，它们之间存在如下转化关系．甲+乙→丙+丁
（1）转化关系中所涉及的反应甲和乙为非氧化还原反应，且乙为水．若甲为固体，甲和乙反应生成的丙和丁是二种弱碱．则甲与盐酸反应的化学方程式是

 

．
（2）转化关系中所涉及的反应为氧化还原反应，且乙为水．
①若产物丙和丁都可在一定条件下还原CuO，写出该反应的化学方程式：

 

．
②若甲是由N和O元素组成的气态红棕色物质．将3.36g Fe加到一定量丙的稀溶液中，收集到1.12L气体丁（已折算为标准状况），则反应的离子方程式是：

 

．
Ⅱ．A、B、C、D、E为原子序数依次增大的五种短周期元素，其中仅含有一种金属元素，A和D最外层电子数相同；B、C和E在周期表中相邻，且C、E同主族．B、C的最外层电子数之和等于D的原子核外电子数，A和C可形成两种常见的液态化合物． 请回答下列问题：
（1）B、C、E三种元素对应的离子半径由大到小的顺序是

 

 （填具体离子）；
（2）由A、B、C三种元素的原子按4：2：3组成的化合物所含的化学键类型有

 

．

Answer 1

考点：位置结构性质的相互关系应用

专题：元素周期律与元素周期表专题

分析：Ⅰ．（1）反应甲和乙为非氧化还原反应，且乙为水，若甲为固体，甲和乙反应生成的丙和丁是二种弱碱，应为Mg₃N₂与水的反应生成氢氧化镁与氨气，Mg₃N₂与盐酸反应生成氯化镁与氯化铵；
（2）转化关系中所涉及的反应为氧化还原反应，且乙为水：
①若产物丙和丁都可在一定条件下还原CuO，丙、丁都具有还原性，甲+乙→丙+丁应是碳与水反应生成CO与氢气；
②若甲是由N和O元素组成的气态红棕色物质，则甲为NO₂，若甲是由N和O元素组成的气态红棕色物质，则甲为NO₂，将3.36Fe加到一定量丙的稀溶液中，得到1.12L气体丁，故丙为硝酸、丁为NO，根据电子转移守恒计算Fe元素在产物中的化合价，据此书写反应离子方程式；
Ⅱ．A、B、C、D、E为原子序数依次增大的五种短周期元素，B、C和E在周期表中相邻，且C、E同主族，原子序数C大于A、B小于E，则C处于第二周期，E处于第三周期，所以B、C、E在周期表中的位置关系为，A和D最外层电子数相同，则二者处于同族，原子序数D大于C且小于E，则D为第三周期，其中仅含一种金属元素，D应为金属，B、C的最外层电子数之和等于D的原子核外电子数，D的核外电子数为奇数，则D为钠元素或铝元素，若D为钠元素，则A为氢元素，B为氮元素，C为氧元素，E为硫元素，A和C可形成化合物H₂O、H₂O₂，符合题意．若D为铝元素，则A为硼元素，B为氧元素，C为氟元素，E为氯元素，A和C形成化合物，不符合题意，故A为氢元素，B为氮元素，C为氧元素，D为钠元素，E为硫元素，据此解答．

解答： 解：Ⅰ．（1）反应甲和乙为非氧化还原反应，且乙为水，若甲为固体，甲和乙反应生成的丙和丁是二种弱碱，应为Mg₃N₂与水的反应生成氢氧化镁与氨气，Mg₃N₂与盐酸反应生成氯化镁与氯化铵，反应方程式为：Mg₃N₂+8HCl=3MgCl₂+2NH₄Cl，
故答案为：Mg₃N₂+8HCl=3MgCl₂+2NH₄Cl；
（2）转化关系中所涉及的反应为氧化还原反应，且乙为水：
①若产物丙和丁都可在一定条件下还原CuO，丙、丁都具有还原性，甲+乙→丙+丁应是碳与水反应生成CO与氢气，反应方程式为：C+H₂O（g）

高温  .

CO+H₂，
故答案为：C+H₂O（g）

高温  .

CO+H₂；
②若甲是由N和O元素组成的气态红棕色物质，则甲为NO₂，将3.36Fe加到一定量丙的稀溶液中，得到1.12L气体丁，故丙为硝酸、丁为NO，3.36gFe的物质的量=

3.36g

56g/mol

=0.06mol，1.12LNO的物质的量=

1.12L

22.4L/mol

=0.05mol，令Fe元素在产物中的化合价为a，根据电子转移守恒：0.06mol×a=0.05mol×（5-2），解得a=2.5，故Fe元素在产物中表现+2、+3价，令Fe²⁺、Fe³⁺的物质的量分别为xmol、ymol，则：

x+y=0.06 2x+3y=0.06×2.5

，解得x=0.03、y=0.03，故Fe、Fe²⁺、Fe³⁺、NO的物质的量之比=0.06：0.03：0.03：0.05=6：3：3：5，反应离子方程式为：6Fe+20H⁺+5NO₃^-=3Fe²⁺+3Fe³⁺+5NO↑+10H₂O，
故答案为：6Fe+20H⁺+5NO₃^-=3Fe²⁺+3Fe³⁺+5NO↑+10H₂O；
Ⅱ．A、B、C、D、E为原子序数依次增大的五种短周期元素，B、C和E在周期表中相邻，且C、E同主族，原子序数C大于A、B小于E，则C处于第二周期，E处于第三周期，所以B、C、E在周期表中的位置关系为，A和D最外层电子数相同，则二者处于同族，原子序数D大于C且小于E，则D为第三周期，其中仅含一种金属元素，D应为金属，B、C的最外层电子数之和等于D的原子核外电子数，D的核外电子数为奇数，则D为钠元素或铝元素，若D为钠元素，则A为氢元素，B为氮元素，C为氧元素，E为硫元素，A和C可形成化合物H₂O、H₂O₂，符合题意．若D为铝元素，则A为硼元素，B为氧元素，C为氟元素，E为氯元素，A和C形成化合物，不符合题意，故A为氢元素，B为氮元素，C为氧元素，D为钠元素，E为硫元素，
（1）N^3-、O^2-电子层结构相同，O元素核电荷数较大，O^2-离子半径较小，S^2-离子电子层最多，离子半径最大，故离子半径S^2-＞N^3-＞O^2-，
故答案为：S^2-＞N^3-＞O^2-；
（2）由H、N、O三种元素的原子按4：2：3组成的化合物为NH₄NO₃，含有离子键、共价键，故答案为：离子键、共价键．

点评：本题考查无机物推断、结构性质位置关系应用，Ⅰ中需要学生熟练掌握元素化合物性质，二氮化三镁在中学中涉及较少，为易错点、难点，Ⅱ中关键是确定B、C、E的位置关系，难点中等．