Question

短周期主族元素A、B、C、D、E在元素周期表中的位置如图所示，其中A为地壳中含量最高的金属元素．
请用化学用语回答下列问题：
（1）D元素在周期表中的位置：

 

．
（2）A、D、E元素简单离子半径由大到小的顺序为

 

＞

 

＞

 

（填微粒符号）．
（3）F与D同主族且相邻，其气态氢化物稳定性的大小

 

＞

 

（填微粒符号）．
（4）用高能射线照射含有10电子的D元素氢化物分子时，一个分子能释放一个电子，同时产生一种具有较高氧化性的阳离子，试写出该阳离子的电子式

 

，该阳离子中存在的化学键有

 

．
（5）C元素的简单氢化物与E元素的最高价氧化物的水化物反应，生成化合物K，则K的水溶液显

 

性（填“酸性”、“碱性”或“中性”），用离子方程式表示其原因

 

．
（6）化合物AC导热性好，热膨胀系数小，是良好的耐热冲击材料．其中制备AC的一种方法为：用A元素的氧化物、焦炭和C的单质在1600～1750℃生成AC，每生成1mol AC，消耗18g碳，吸收b kJ的热量．（热量数据为25℃、101.3kPa条件下）写出该反应的热化学方程式

 

．
（7）在Fe和Cu的混合物中加入一定量C的最高价氧化物的水化物稀溶液，充分反应后，剩余金属m₁ g；再向其中加入稀硫酸，充分反应后，金属剩余 m₂ g．下列说法正确的是

 

．
a．加入稀硫酸前和加入稀硫酸后的溶液中肯定都有Cu²⁺
b．加入稀硫酸前和加入稀硫酸后的溶液中肯定都有Fe²⁺
c．m₁一定大于m₂
d．剩余固体m₁ g中一定有单质铜，剩余固体m₂ g中一定没有单质铜．

Answer 1

考点：元素周期律和元素周期表的综合应用

专题：元素周期律与元素周期表专题

分析：地壳中含量最高的金属元素是铝，根据短周期主族元素以及元素周期表可知：B为C、C为N、D为O、E为Cl．
（1）D代表氧元素，位于第二周期第ⅥA族；
（2）A、D、E元素的简单离子简单离子分别是Al³⁺、O^2-、Cl^-，Cl^-三个电子层半径最大，Al³⁺和O^2-电子层结构相同，质子数越少半径越大；
（3）D为O，F与D同主族且相邻说明F为S，元素非金属性越强气态氢化物的稳定性越强；
（4）含有10电子的D元素氢化物分子为水分子，失去一个电子后得到的阳离子含有9个电子；该阳离子中O与H之间存在极性共价键；
（5）C元素的简单氢化物是氨气，E元素的最高价氧化物的水化物是高氯酸，二者反应生成的盐为强酸弱碱盐，铵根离子水解显酸性；
（6）AC为AlN，根据C（s）、Al₂O₃（s）和N₂在1600～1750℃反应生成AlN和CO写出化学方程式，然后根据热化学方程式的意义计算反应热；
（7）稀硝酸先氧化铁后氧化铜，剩余固体m₁ g和m₂g中一定有单质铜，因此a、d错b对；再加入稀硫酸，因硝酸根在酸性条件下具有强氧化性，故剩余金属无论是铁还是铜还是铁铜混合物，都会溶解．

解答： 解：地壳中含量最高的金属元素是铝，根据短周期主族元素以及元素周期表可知：B为C、C为N、D为O、E为Cl．
（1）D代表氧元素，位于第二周期第ⅥA族，故答案为：第二周期第ⅥA族；
（2）A、D、E元素的简单离子简单离子分别是Al³⁺、O^2-、Cl^-，Cl^-三个电子层半径最大；Al³⁺和O^2-电子层结构相同，O^2-的质子数少，半径较大，
故答案为：Cl^-；O^2-；Al³⁺；
（3）D为O，F与D同主族且相邻说明F为S，由于元素非金属性：O＞S，所以气态氢化物的稳定性：H₂O＞H₂S，故答案为：H₂O；H₂S；
（4）含有10电子的D元素氢化物分子为水分子，失去一个电子后得到的阳离子含有9个电子，电子式为：；该阳离子中O与H之间存在极性共价键，
故答案为：；极性共价键；
（5）C元素的简单氢化物是氨气，E元素的最高价氧化物的水化物是高氯酸，二者反应生成的盐为强酸弱碱盐，铵根离子水解显酸性，水解的离子方程式为：NH₄⁺+H₂O?NH_3?H₂O+H⁺，
故答案为：酸性； NH₄⁺+H₂O?NH_3?H₂O+H⁺；
（6）AC为AlN，A的氧化物为Al₂O₃，C的单质为N₂，用A元素的氧化物、焦炭和C的单质在1600～1750℃生成AC的热化学方程式为：3C（s）+Al₂O₃（s）+N₂ （g）=2AlN（s）+3CO（g）△H，生成1mol的AlN（s）吸收b kJ的热量，生成2mol的ALN（s）则生成2bkJ的热量，因此△H=+2b kJ/mol，
故答案为：3C（s）+Al₂O₃（s）+N₂ （g）=2AlN（s）+3CO（g）△H=+2b kJ/mol；
（7）稀硝酸先氧化铁后氧化铜，
a、若加入稀硫酸前和加入稀硫酸后氧化的只有铁，那么溶液中无Cu²⁺，故a错误；
b、因为铁的还原性大于铜，因此稀硝酸先氧化铁后氧化铜，因此溶液中必含有Fe²⁺，故b正确；
c、再加入稀硫酸，因硝酸根在酸性条件下具有强氧化性，故剩余金属无论是铁还是铜还是铁铜混合物，都会溶解，故c正确；
d、稀硝酸先氧化铁后氧化铜，剩余固体m₁ g和m₂g中都一定有单质铜，故d错误．
故答案为：b、c．

点评：本题考查了元素周期表和元素周期律的知识，涉及水解反应、热化学方程式的书写和氧化的先后顺序的分析，难度中等，注意再加入稀硫酸，硝酸根在酸性条件下具有强氧化性．