Question

A、B、C、D、E、F六种短周期元素，其原子序数依次增大，其中B与C同周期，D与E和F同周期，A与D同主族，C与F同主族，C元素的原子最外层电子数是次外层电子数的三倍，B元素的最高正价和最低负价之和为2．又知六种元素所形成的常见单质在常温常压下有三种是气体，三种是固体．请回答下列问题：
（1）C、D、F三种元素形成的简单离子的半径由大到小的顺序是

 

（用离子符号表示）．
（2）由A、B两种元素以原子个数比5：1形成离子化合物X，X的电子式为

 

．
（3）由A、B元素形成的化合物B₂A₄可以与O₂、KOH溶液形成原电池，该原电池负极的电极反应式为

 

．
（4）若E是金属元素，其单质与氧化铁反应常用于焊接钢轨，请写出该反应的化学方程式：

 

．
（5）由A、C、D、F四种元素形成的化合物Y（DAFC₃）（已知A₂FC₃的Ka₁=1.3×10^-2、Ka₂=6.3×10^-8），则Y溶液中各离子浓度由大到小的顺序为

 

；室温下，向Y溶液中加入一定量的NaOH，使溶液中c（AFC₃^-）=c（FC₃^2-），则此时溶液呈

 

（填“酸性”、“碱性”或“中性”）．
（6）A 和B 形成的某种氯化物BA₂Cl 可作杀菌剂，其原理为BA₂Cl 遇水反应生成一种具有强氧化性的含氧酸，写出BA₂Cl 与水反应的化学方程式：

 

．

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：C元素的原子最外层电子数是次外层电子数的三倍，且是短周期元素，所以C是O元素，C与F同主族，且是短周期元素，所以F是S元素，B元素的最高正价和最低负价之和为2，B的原子序数小于C，且B、C处于同一周期，所以B是N元素，D与E和F同周期，都处于第三周期，E是金属元素，其单质与氧化铁反应常用于焊接钢轨，则E为Al元素，六种元素所形成的常见单质在常 温常压下有三种是气体，三种是固体，根据已经判断出来的元素可知，B、C的单质是气态，E、F的单质是固态，所以A、D对应的单质为一个固态、一个气态，且A与D同主族，D在第三周期，原子序数小于铝，A的原子序数小于氮，可推知A是H元素，D是Na元素，据此答题．

解答： 解：C元素的原子最外层电子数是次外层电子数的三倍，且是短周期元素，所以C是O元素，C与F同主族，且是短周期元素，所以F是S元素，B元素的最高正价和最低负价之和为2，B的原子序数小于C，且B、C处于同一周期，所以B是N元素，D与E和F同周期，都处于第三周期，E是金属元素，其单质与氧化铁反应常用于焊接钢轨，则E为Al元素，六种元素所形成的常见单质在常 温常压下有三种是气体，三种是固体，根据已经判断出来的元素可知，B、C的单质是气态，E、F的单质是固态，所以A、D对应的单质为一个固态、一个气态，且A与D同主族，D在第三周期，原子序数小于铝，A的原子序数小于氮，可推知A是H元素，D是Na元素，
（1）离子电子层数越多其离子半径越大，电子层结构相同的离子，离子半径随着原子序数增大而减小，O、Na离子电子层结构相同且Na元素原子序数大于O元素，所以离子半径：O2^-＞Na⁺，S离子核外有3个电子层，O、Na离子核外有2个电子层，所以O、Na、S三种元素形成的简单离子的半径由大到小的顺序是：S^2-＞O^2-＞Na⁺，
故答案为：S^2-＞O^2-＞Na⁺；
（2）由H、N两种元素以原子个数比5：1形成离子化合物NH₄H，该化合物中氢离子和铵根离子之间存在离子键、铵根离子中N原子和H原子之间存在共价键，X的电子式为，
故答案为：；
（3）由H、N元素形成的化合物N₂H₄可以与O₂、KOH溶液形成原电池，原电池中负极上燃料失电子发生氧化反应生成氮气和水，电极反应式为N₂H₄-4e^-+4OH^-=N₂+4H₂O，
故答案为：N₂H₄-4e^-+4OH^-=N₂+4H₂O；
（4）高温下，铝和氧化铁发生置换反应生成氧化铝和铁，反应方程式为2Al+Fe₂O₃

高温  .

2Fe+Al₂O₃，
故答案为：2Al+Fe₂O₃

高温  .

2Fe+Al₂O₃；
（5）由H、O、Na、S四种元素形成的化合物Y（NaHSO₃），已知H₂SO₃的Ka₁=1.3×10^-2、Ka₂=6.3×10^-8，所以HSO₃^-的水解平衡常数为

KW

Ka2

=1.6×10^-5＜Ka₁，故HSO₃^- 的电离程度大于水解程度，溶液呈酸性，但水解和电离程度都较小，所以溶液中离子浓度大小顺序是c（Na⁺）＞c（HSO₃^-）＞c（H⁺）＞c（SO₃^2-）＞c（OH^-）；向Y溶液中加入一定量的NaOH，使溶液中c（HSO₃^-）=c（SO₃^2-），亚硫酸根离子水解程度大于亚硫酸氢根离子电离程度，所以溶液呈碱性，
故答案为：c（Na⁺）＞c（HSO₃^-）＞c（H⁺）＞c（SO₃^2-）＞c（OH^-）；碱性；
（6）A 和B 形成的某种氯化物为NH₂Cl 可作杀菌剂，其原理为NH₂Cl 遇水反应生成一种具有强氧化性的含氧酸为次氯酸，NH₂Cl 与水反应的化学方程式为NH₂Cl+H₂O=HClO+NH₃，
故答案为：NH₂Cl+H₂O=HClO+NH₃．

点评：本题考查位置结构性质的相互关系及应用，涉及离子浓度大小比较、铝热反应、电子式等知识点，侧重考查基本理论和化学用语，熟练掌握盐类水解等知识点，题目难度中等．