Question

现有A、B、C、D、E、F六种短周期元素，A、E处于同一主族且E是短周期元素中原子半径最大的元素（不含稀有气体）．已知C的原子序数等于A、B的原子序数之和；D的原子序数等于A、C的原子序数之和．人类已知的化合物中，有一类化合物的种类已超过三千万，这类化合物中一般都含有A、B两种元素．F是一种生活中常用的金属．根据以上信息，回答下列问题：
（1）写出元素B在周期表中的位置

 

．
（2）写出F的单质与E的最高价氧化物对应水化物反应的化学方程式

 

．
（3）比较C、D气态氢化物的稳定性

 

＞

 

（填化学式）；比较D、E、F原子半径的大小

 

＞

 

＞

 

（填元素符号）．
（4）在A、B、D三种元素中选择两种或三种元素组成两种可以发生反应的阴离子，请写出该反应的离子方程式

 

．
（5）由A、B、D三种元素按照原子个数比 6：2：1 组成的化合物甲可与D单质构成燃料电池，该电池用多孔的惰性电极浸入浓KOH溶液，两极分别通入化合物甲和D单质，写出该电池的负极反应式：

 

．
若以该燃烧电池电解足量KCl溶液，电解的化学方程式

 

当理论上消耗112mL（标准状况）D 气体单质时，溶液的体积为200mL，则此时溶液的PH=

 

．
（6）由A、C、D、F四种元素形成的常见物质X、Y、Z、M、N可发生以下反应：

X 溶液与Y溶液反应的离子方程式为

 

，N→F的单质的化学方程式为

 

．
常温下，为使0.1mol/L M溶液中由 M 电离的阴、阳离子浓度相等，应向溶液中加入一定量的Y溶液至

 

．

Answer 1

考点：无机物的推断,位置结构性质的相互关系应用

专题：推断题,元素周期律与元素周期表专题

分析：E是短周期元素中原子半径最大的元素，E应为Na元素；
人类已知的化合物中，有一类化合物的种类已超过三千万，这类化合物中一般都含有A、B两种元素，应为有机物，含有C、H元素，A与Na同一主族，则A为H元素、B为C元素；
C的原子序数等于A、B的原子序数之和，则C的原子序数为：6+1=7，则C为N元素；
D的原子序数等于A、C的原子序数之和，D的原子序数为：1+7=8，则D为O元素；
F是一种生活中常用的金属，其原子序数大于11，则F应为Al，结合对应单质、化合物的性质可解答该题．

解答： 解：E是短周期元素中原子半径最大的元素，E应为Na元素；人类已知的化合物中，有一类化合物的种类已超过三千万，这类化合物中一般都含有A、B两种元素，应为有机物，含有C、H元素，A与Na同一主族，则A为H元素、B为C元素；C的原子序数等于A、B的原子序数之和，则C的原子序数为：6+1=7，则C为N元素；D的原子序数等于A、C的原子序数之和，D的原子序数为：1+7=8，则D为O元素；F是一种生活中常用的金属，其原子序数大于11小于17，则F应为Al，
（1）B为C元素，原子序数为6，原子核外有2个电子层，最外层电子数为4，则位于周期表第二周期，ⅣA族，
故答案为：第二周期ⅣA族；
（2）F为Al，E的最高价氧化物对应水化物为NaOH，二者反应生成 偏铝酸钠和氢气，反应的化学方程式为：2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑，
故答案为：2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑；
（3）非金属性越强，对应的气态氢化物越稳定，非金属性：O＞N，则氢化物的稳定H₂O＞NH₃；
同周期元素从左到右原子半径逐渐减小，则Na＞Al，原子核外电子层数越多，半径越大，则有Na＞Al＞O，
故答案为：H₂O；NH₃；Na；Al；O；
（4）A、B、D分别为H、C、O，由两种或三种元素组成两种可以反应的阴离子，则对应的阴离子分别为HCO₃^-、OH^-，二者反应的离子方程式为：HCO₃^-+OH^-=H₂O+CO₃^2-，
故答案为：HCO₃^-+OH^-=H₂O+CO₃^2-；
（5）A、B、D分别为H、C、O，由A、B、D三种元素按照原子个数比6：2：1，其实验式为C₂H₆O，由于H原子已经达到饱和，则该物质的分子式即为其实验式，该燃料电池为乙醇燃料电池，电解质为氢氧化钾溶液，则负极乙醇失去电子生成碳酸根离子和水，负极电极反应为：C₂H₆O+16OH^--12e^-=2CO₃^2-+11H₂O；
电解氯化钾溶液生成氢氧化钾、氯气和氢气，电解方程式为：2KCl+3H₂O

电解  .

2KOH+H₂↑+Cl₂↑；
当理论上消耗112mL（标准状况）氧气时，氧气的物质的量为：

0.112L

22.4L/mol

=0.005mol，转移的电子的物质的量为：0.05mol×4=0.02mol，根据电子守恒生成氢气的物质的量为：

0.02mol

2

=0.01mol，根据反应2KCl+3H₂O

电解  .

2KOH+H₂↑+Cl₂↑可知，生成氢氧化钾的物质的量为0.02mol，氢氧化钾溶液的浓度为：

0.02mol

0.2L

=0.1mol/L，则此时溶液的pH=13，
故答案为：C₂H₆O+16OH^--12e^-=2CO₃^2-+11H₂O；2KCl+3H₂O

电解  .

2KOH+H₂↑+Cl₂↑；13；
（6）A、C、D、F分别为H、N、O、Al元素，F单质为金属铝，则N为氧化铝，通过电解氧化铝获得金属铝，加热Z获得氧化铝，则Z为氢氧化铝；
M为仅含非金属元素的盐，则M为硝酸铵，X、Y的溶液反应生成氢氧化铝沉淀和硝酸铵，反应的离子方程式为：Al³⁺+3NH₃?H₂O=Al（OH）₃↓+3NH₄⁺；
N→F的反应为电解熔融氧化铝，反应的化学方程式为：2Al₂O₃（熔融）

电解  .

4Al+3O₂↑；
常温下，为使0.1mol/L硝酸铵溶液中由硝酸铵电离的阴、阳离子浓度相等，根据电荷守恒可知，溶液中c（H⁺）=c（OH^-），溶液显示中性，则应向溶液中加入一定量的氨水至溶液的pH=7，
故答案为：Al³⁺+3NH₃?H₂O=Al（OH）₃↓+3NH₄⁺；2Al₂O₃（熔融）

电解  .

4Al+3O₂↑；7．

点评：本题考查原子结构与元素周期律知识，题目难度中等，本题考查较为综合，解答该题的关键是正确推断元素的种类，注意把握好原电池原理、电解原理，试题侧重考查学生的分析、理解能力及灵活应用所学知识的能力．