Question

短周期的五种元素A、B、C、D、E，原子序数依次增大．A、B、C三种元素电子层数之和是5．A、B两元素原子最外层电子数之和等于C元素原子最外层电子数；B元素原子最外电子层上的电子数是它的电子层数的2倍，A与D可以形成原子个数比分别为1：1和2：1的两种液态化合物；E单质用于净化水质．
请回答：
（1）写出D在元素周期表中的位置

 

，E的原子结构示意图是

 

．下列可以验证C与D两元素原子得电子能力强弱的实验事实是

 

（填写编号）．
A．比较这两种元素的气态氢化物的沸点
B．比较只有这两种元素所形成的化合物中的化合价
C．比较这两种元素的气态氢化物的稳定性
D．比较这两种元素的单质与氢气化合的难易
（2）由A、B两种元素组成的最简单的化合物，写出其电子式

 

．
（3）均由A、B、C、D四种元素组成的甲、乙两种化合物，都既可以与盐酸反应又可以与NaOH溶液反应，甲为无机盐，其化学式为

 

，乙为天然高分子化合物的水解产物，且是同类物质中相对分子质量最小的，其结构简式为

 

．
（4）胶态磁流体在医学上有重要的用途，而纳米级Fe₃O₄是磁流体中的重要粒子，其制备过程可简单表示如下：
①将化合物CA₃通入等物质的量的FeSO₄、Fe₂（SO₄）₃的混合溶液中，生成两种碱，写出该反应过程的总的离子方程式

 

．
②上述反应生成的两种碱继续作用，得到Fe₃O₄．
（5）已知下表数据：

物质	Fe（OH）2	Fe（OH）3
Ksp/25℃	2.0×10-16	4.0×10-36

若使混合液中FeSO₄、Fe₂（SO₄）₃的浓度均为2.0mol?L^-1，则混合液中c（OH^-）不得大于

 

 mol?L^-1．

Answer 1

考点：位置结构性质的相互关系应用

专题：

分析：短周期元素A、B、C、D、E原子序数依次增大，B元素原子最外电子层上的电子数是它的电子层数的2倍，则B为碳元素或硫元素，因为B后面有C、D、E三种元素都是短周期元素，所以B只能为C元素；
A与D可以形成原子个数比分别为1：1和2：1的两种液态化合物，则A为H元素，D为O元素；
由于C元素原子序数介于B、D之间，所以C为N元素，E单质用于净化水质，则E为氯Cl元素，
据此结合元素周期律知识进行答题．

解答： 解：短周期元素A、B、C、D、E原子序数依次增大，B元素原子最外电子层上的电子数是它的电子层数的2倍，则B为碳元素或硫元素，因为B后面有C、D、E三种元素都是短周期元素，所以B为C元素；A与D可以形成原子个数比分别为1：1和2：1的两种液态化合物，则A为H元素，D为O元素；由于C元素原子序数介于B、D之间，所以C为N元素，E单质用于净化水质，则E为氯Cl元素，
（1）D为O元素，在元素周期表中位于第二周期VIA族；E为Cl元素，氯原子的核电荷数为17，最外层含有7个电子，氯原子结构示意图为：；
A．氢化物的沸点与非金属性强弱没有必然关系，所以无法通过比较这两种元素的气态氢化物的沸点判断非金属性强弱，故A错误；
B．D为O元素、C为D元素，比较只有这两种元素所形成的化合物中的化合价，显示负价的说明其非金属性较强，故B正确；
C．非金属性越强，对应的气态氢化物越稳定，可以通过比较这两种元素的气态氢化物的稳定性判断其非金属性强弱，故C正确；
D．非金属性越强，与氢气形成气态氢化物越容易，可以通过比较这两种元素的单质与氢气化合的难易判断其非金属性强弱，故D正确；

故答案为：第二周期VIA族；；BCD；
（2）由A、B两种元素组成的最简单的化合物为甲烷，甲烷为共价化合物，其电子式为：，
故答案为：；
（3）由A、B、C、D四种元素组成的无机盐甲，既能与盐酸反应又可以与NaOH溶液反应，其化学式为 NH₄HCO₃或（NH₄）₂ CO₃；
乙为天然高分子化合物的水解产物，且是同类物质中相对分子质量最小的，则乙为甘氨酸，其化学式为：NH₂-CH₂-COOH，
故答案为：NH₄HCO₃或（NH₄）₂CO₃；NH₂-CH₂-COOH；
（4）①CA₃为氨气，NH₃的水溶液显碱性，可以将Fe²⁺、Fe³⁺转化成Fe（OH）₂和Fe（OH）₃沉淀，在等物质的量的FeSO₄和Fe₂（SO₄）₃组成的混合溶液中，反应总离子方程式为：Fe²⁺+2Fe³⁺+8NH₃+8H₂O═Fe（OH）₂↓+2Fe（OH）₃↓+8NH₄⁺，
故答案为：Fe²⁺+2Fe³⁺+8NH₃+8H₂O═Fe（OH）₂↓+2Fe（OH）₃↓+8NH₄⁺；
（5）亚铁离子和铁离子的浓度分别是2.0mol/L和4.0mol/L，所以根据溶度积常数可知，相应OH^-浓度分别为：

2.0×10-16 2.0

mol/L=10^-8mol/L、

3	4×10-36 4

mol/L=10^-12mol/L，所以混合液中c（OH^-）不得大于10^-12mol/L，
故答案为：10^-12．

点评：本题考查位置、结构与性质关系的应用，题目难度中等，推断元素名称为解题关键，试题知识点较多、综合性较强，注意基础知识的理解掌握，明确原子结构与元素周期表、元素周期律之间的关系．