Question

（2012?株洲一模）已知A、B、C、D、E都是短周期主族元素，且原子序数依次增大．A、B原子的质子数之和等于C原子核内的质子数，D与B原子核外电子数之和为C原子核电荷数的两倍，D原子最外层电子数是其电子层数的3倍，A的单质是最轻的气体，E是所在周期原子半径最大的元素．请回答下列问题：
（1）E在周期表中的位置为

第三周期第ⅠA族

，C、D、E所形成的简单离子半径大小顺序为

r（N^3-）＞r（O^2- ）＞r（Na⁺）

 （用离子符号表示）．
（2）化合物ABC是一种极弱的酸，分子中含有4个共价键，其电子式为

；D、E形成的离子化合物中阴阳离子个数比为1：2，该化合物中是否存在共价键？为什么？

不一定存在共价键，如为Na₂O₂，O^2-中存在共价键；如为Na₂O，则不存在共价键

（3）A、B、D、E可形成多种化合物，其中，甲、乙两种化合物的相对分子质量之比为42：41，则相同物质的量浓度的甲、乙水溶液碱性强弱顺序为：甲

＞

乙（填＞、＜或=），乙水解反应的离子方程式是

CH₃COO^-+H₂OCH₃COOH+OH^-

．
（4）250C、1OlkPa下，BA4的燃烧热为a kJ/mol，9g液态水变为水蒸气吸热b kJ，则BA4燃烧生成二氧化碳和水蒸气的热化学方程式为

CH ₄（g）+2O₂（g）═CO ₂（g）+2H₂O（g）；△H=-（a-4b）kJ/mol

．

Answer 1

分析：D原子最外层电子数是其电子层数的3倍，则D为O元素，A的单质是最轻的气体，则A为H元素，A、B原子的质子数之和等于C原子核内的质子数，D与B原子核外电子数之和为C原子核电荷数的两倍，设B的质子数为x，则2（1+x）=8+x，x=6，即B为C元素，又A、B、C、D、E都是短周期主族元素，且原子序数依次增大，E是所在周期原子半径最大的元素，则E为Na元素，以此解答题中各小问：
（1）E为Na元素，原子序数为11，在元素周期表中第三周期第ⅠA族，离子核外电子排布相同，核电核数越大，离子半径越小；
（2）化合物ABC是一种极弱的酸，分子中含有4个共价键，为HCN，其中C、N之间含有3个共用电子对，D、E形成的离子化合物中阴阳离子个数比为1：2，化合物可能为Na₂O₂或Na₂O；
（3）A、B、D、E可形成多种化合物，其中，甲、乙两种化合物的相对分子质量之比为42：41，则这两种化合物分别为NaHCO₃和CH₃COONa，相对分子质量分别为84和82；
（4）利用盖斯定律计算．

解答：解：D原子最外层电子数是其电子层数的3倍，则D为O元素，A的单质是最轻的气体，则A为H元素，A、B原子的质子数之和等于C原子核内的质子数，D与B原子核外电子数之和为C原子核电荷数的两倍，设B的质子数为x，则2（1+x）=8+x，x=6，即B为C元素，又A、B、C、D、E都是短周期主族元素，且原子序数依次增大，E是所在周期原子半径最大的元素，则E为Na元素，
（1）E为Na元素，原子序数为11，在元素周期表中第三周期第ⅠA族，C、D、E所形成的简单离子核外电子排布相同，都为10个电子，根据核电核数越大，离子半径越小可知，
r（N^3-）＞r（O^2- ）＞r（Na⁺），故答案为：第三周期第ⅠA族；r（N^3-）＞r（O^2- ）＞r（Na⁺）；
（2）化合物ABC是一种极弱的酸，分子中含有4个共价键，为HCN，其中C、N之间含有3个共用电子对，电子式为，D、E形成的离子化合物中阴阳离子个数比为1：2，化合物可能为Na₂O₂或Na₂O，如为Na₂O₂，O^2-中存在共价键；如为Na₂O，则不存在共价键，
故答案为：；不一定存在共价键，如为Na₂O₂，O^2-中存在共价键；如为Na₂O，则不存在共价键；
（3）A、B、D、E可形成多种化合物，其中，甲、乙两种化合物的相对分子质量之比为42：41，则这两种化合物分别为NaHCO₃和CH₃COONa，相对分子质量分别为84和82，由于CH₃COOH酸性较强，则NaHCO₃水解程度大，溶液碱性强，水解生成CH₃COOH，溶液呈碱性，水解方程式为 CH₃COO^-+H₂OCH₃COOH+OH^-，
故答案为：＞； CH₃COO^-+H₂OCH₃COOH+OH^-；
（4）250C、1OlkPa下，BA4的燃烧热为a kJ/mol，为甲烷的燃烧，
热化学方程式为CH ₄（g）+2O₂（g）═CO ₂（g）+2H₂O（l）；△H=-a kJ/mol…①；
9g液态水变为水蒸气吸热b kJ，则反应的热化学方程式为H₂O（l）═H₂O（g）△H=+2bkJ/mol…②，
利用盖斯定律将①+2×②可得CH ₄（g）+2O₂（g）═CO ₂（g）+2H₂O（g）；△H=-（a-4b） kJ/mol，
故答案为：CH ₄（g）+2O₂（g）═CO ₂（g）+2H₂O（g）；△H=-（a-4b） kJ/mol．

点评：本题考查较为综合，涉及元素的推断、电子式的书写、盐类的水解以及化学反应与能量等问题，题目具有一定难度，本题正确推断元素的种类是做题的关键．