Question

A、B、C、D、E为原子序数依次增大的五种短周期元素．A、E同主族，A能与B、C、D分别形成电子数相等的三种分子，C、D最外层电子数之和与E的核外电子总数相等．试回答：
（1）E在周期表中的位置为

 

周期

 

族；
（2）A、C、E三种元素的原子半径由大到小的顺序是

 

（用元素符号填写）；
（3）化合物 BA₄的空间构型为

 

，化合物ABC中化学键类型为

 

，它属于

 

分子（填“极性”或“非极性”）．化合物C₂A₂是一种高能量分子，且C原子满足8电子稳定结构．写出C₂A₂的电子式

 

；
（4）A、D、E三种元素可形成一种离子化合物R，用惰性电极电解R的稀溶液的反应方程式为

 

；电解一段时间后，溶液pH

 

（填“增大”、“减小”或“不变”）；
（5）在0.1mol?L^-1 E₂BD₃的溶液中，各离子浓度由大到小的顺序是

 

；分子式为A₂B₂D₄的化合物，与等物质的量的KOH溶液反应后溶液呈酸性，其原因是（用文字表述）

 

．

Answer 1

分析：A、B、C、D、E为原子序数依次增大的五种短周期元素．A、E 同主族，结合原子序数可知，E只能处于第三周期，A 能与B、C、D分别形成电子数相等的三种分子，考虑为氢化物，A为H元素，则E为Na元素；C、D最外层电子数之和与E的核外电子总数相等，结合B的原子序数小于C，C、D最外层电子数分别为5、6，则B为C元素、C为N元素、D为O元素，符合题意，据此解答．

解答：解：A、B、C、D、E为原子序数依次增大的五种短周期元素．A、E同主族，结合原子序数可知，E只能处于第三周期，A能与 B、C、D分别形成电子数相等的三种分子，考虑为氢化物，A为H元素，则E为Na元素；C、D最外层电子数之和与E的核外电子总数相等，结合B的原子序数小于C，C、D最外层电子数分别为5、6，则B为C元素、C为N元素、D为O元素，符合题意，则：
（1）E为Na元素，在周期表中的位置为第三周期ⅠA族，
故答案为：第三；ⅠA；
（2）同周期自左而右原子半径减小、同主族自上而下原子半径增大，故原子半径Na＞N，H原子半径最小，故原子半径Na＞N＞H，
故答案为：Na＞N＞H；
（3）化合物CH₄的空间构型为正四面体，化合物HCN中化学键为不同非金属原子之间形成化学键，属于极性键，分子不是对称结构，正负电荷重心不重合，属于极性分子．化合物N₂H₂是一种高能量分子，且N原子满足8电子稳定结构，N原子之间形成2对共用电子对、N原子与H原子之间形成1对共用电子对，故其电子式为：，
故答案为：正四面体；极性键；极性；；
（4）H、O、Na三种元素可形成一种离子化合物R为NaOH，用惰性电极电解NaOH的稀溶液，实质是电解水生成氢气与氧气，反应方程式为2H₂O

电解  .

2H₂↑+O₂↑，电解一段时间后，NaOH溶液的浓度增大，碱性增强，溶液pH增大，
故答案为：2H₂O

电解  .

2H₂↑+O₂↑；增大；
（5）在0.1mol?L^-1 Na₂CO₃ 的溶液中，CO₃^2-水解，溶液呈碱性，故c（OH^-）＞c（H⁺），溶液中氢氧根来源于水的电离与碳酸根、碳酸氢根的水解，故c（OH^-）＞c（HCO₃^-），钠离子浓度最大、氢离子浓度最小，故溶液中c（Na⁺）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（HCO₃^-）＞c（H⁺）；
分子式为H₂C₂O₄的化合物，与等物质的量的KOH溶液反应得到K₂C₂O₄溶液，溶液呈酸性，HC₂O₄^-的电离大于水解，使得溶液中c（OH^-）＞c（H⁺），而溶液呈酸性，
故答案为：c（Na⁺）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（HCO₃^-）＞c（H⁺）；HC₂O₄^-的电离大于水解，使得溶液中c（OH^-）＞c（H⁺）．

点评：本题考查结构位置性质关系应用，推断元素是解题的关键，题目涉及常用化学用语、元素周期律、电解、盐类水解等，难度中等，（5）中离子浓度比较，通常考虑：电解质电离、水解、水的电离、电荷守恒、物料守恒、质子恒等式．