Question

A、B、C、D是常见不同主族的短周期元素，它们的原子序数逐渐增大，其中只有一种是金属元素，C元素原子最外层电子数是D元素原子最外层电子数的一半，B元素原子的最外层电子数比D的少两个．E也是短周期元素，与D同主族．
（1）写出A、B、E三种元素的元素符号：A：

H

 B：

C

  E：

O

．
（2）五种元素中的三种组成的易溶于水的物质中，能促进水电离的物质M是

Al₂（SO4）₃

（写化学式，写一个即可，下同），能抑制水电离的物质N是

H₂SO₄或H₂SO₃或H₂CO₃等

．25℃时，pH=a的M溶液中水电离出的H⁺浓度与pH=a的N溶液中水电离出的H⁺浓度之比为

10^14-2a：1

．
（3）甲、乙、丙分别是B、C、D三种元素最高价含氧酸的钠盐，甲、乙都能与丙发生反应，且丙用量不同，反应的产物不同．回答问题：
①向丙溶液中缓慢滴加过量的乙溶液过程中发生反应的离子方程式

4H⁺+AlO₂^-=Al³⁺+2H₂O；Al³⁺+3AlO₂^-+6H₂O=4Al（OH）₃↓

②向甲溶液中缓慢滴加等物质的量的丙溶液后，所得溶液中离子浓度由大到小的顺序为

c（Na⁺）＞c（SO₄^2-）＞c（HCO₃^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）＞（CO3^2-）

．

Answer 1

分析：A、B、C、D是常见不同主族的短周期元素，它们的原子序数逐渐增大，其中只有一种是金属元素．
C元素原子最外层电子数是D元素原子最外层电子数的一半，则D元素处于偶数族．B元素原子的最外层电子数比D的少两个，则B也处于偶数族，且B的族序数+2=D的族序数，故B、D不能处于第一周期，D的最外层电子数为4或6，若D元素原子最外层电子数为4，则B元素原子的最外层电子数为2，C元素原子最外层电子数为2，由于A、B、C、D是不同主族元素，所以B、C最外层电子数不能相等，不符合题意；
若D元素原子最外层电子数为6，则B元素原子的最外层电子数为4，C元素原子最外层电子数为3，原子序数C＞B，则B为碳元素，C为铝元素；
原子序数D＞C，所以D为硫元素，E也是短周期元素，与D同主族，则E为氧元素．原子序数A＜碳元素，且A为主族非金属元素，由于A、B、C、D是不同主族的短周期元素，所以A为氢元素．

解答：解：由分析可知：A为氢元素，B为碳元素，C为铝元素，D为硫元素，E为氧元素．
（1）A为氢元素，元素符号为H；B为碳元素，元素符号为C；E为氧元素，元素符号为O．
故答案为：H；C；O．
（2）能促进水电离的物质为能水解的盐，含有弱酸、弱碱的离子，由五种元素中的三种组成，如Al₂（SO₄）₃等；
能抑制水电离的物质为酸或碱，由五种元素中的三种组成，如H₂SO₄或H₂SO₃或H₂CO₃等；
25℃时，M溶液为盐溶液，pH=a的M溶液中氢离子为水电离出的，所以M溶液中H⁺浓度为10^-amol/L，N溶液为酸溶液，pH=a的N溶液中水电离出的氢离子浓度等于溶液中氢氧根离子的浓度，所以H⁺浓度为

10-14

10-a

mol/L=10^a-14mol/L，所以溶液中H⁺浓度之比为10^-amol/L：10^a-14mol/L=10^14-2a：1．
故答案为：Al₂（SO4）₃；H₂SO₄或H₂SO₃或H₂CO₃等；10^14-2a：1．
（3）B元素最高价含氧酸的钠盐为碳酸钠、碳酸氢钠，C元素最高价含氧酸的钠盐为偏铝酸钠，D元素最高价含氧酸的钠盐为硫酸钠、硫酸氢钠．乙为偏铝酸钠，甲、乙都能与丙发生反应，且丙用量不同，反应的产物不同，则丙为硫酸氢钠，甲为碳酸钠．
①向硫酸氢钠溶液中缓慢滴加过量的偏铝酸钠溶液，开始氢离子过量，偏铝酸根离子与氢离子反应生成铝离子，反应离子方程式为4H⁺+AlO₂^-=Al³⁺+2H₂O，当氢离子反应完毕，偏铝酸根离子与铝离子发生彻底双水解生成氢氧化铝沉淀，反应离子方程式为 Al³⁺+3 AlO₂^-+6H₂O=4Al（OH）₃↓．
故答案为：4H⁺+AlO₂^-=Al³⁺+2H₂O；Al³⁺+3 AlO₂^-+6H₂O=4Al（OH）₃↓．
②向碳酸钠溶液中缓慢滴加等物质的量的硫酸氢钠溶液，二者恰好反应Na₂CO₃+NaHSO₄=NaCHO₃+Na₂SO₄．溶液为NaCHO₃和
Na₂SO₄的混合溶液，二者物质的量相等，c（Na⁺）＞c（SO₄^2-），HCO₃^-的水解程度大于电离，溶液呈碱性所以c（OH^-）＞c（H⁺），HCO₃^-的水解程度不大，所以c（HCO₃^-）＞c（OH^-），由于HCO₃^-水解，所以c（SO₄^2-）＞c（HCO₃^-），溶液中氢离子来源与水、碳酸氢根的电离，所以c（H⁺）＞（CO₃^2-）．所得溶液中离子浓度由大到小的顺序为：c（Na⁺）＞c（SO₄^2-）＞c（HCO₃^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）＞（CO₃^2-）．
故答案为：c（Na⁺）＞c（SO₄^2-）＞c（HCO₃^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）＞（CO₃^2-）．

点评：以元素推断为载体，综合性较大，考查结构与位置关系、化学用语、溶液PH值计算、盐类水解及离子浓度比较等，难度较大，是对所学知识的综合性考查．元素推断难度较大，是解题关键，注意奇偶性在元素推断中利用．