Question

（12分）有A、B、C、D、E、F六种前四周期的元素，原子序数依次增大，A、B、C、D、E均为短周期元素，D和F元素对应的单质为日常生活中常见金属。A原子核内只有一个质子，元素A与B形成的气态化合物甲具有10e^-、空间构型为三角锥形，C元素原子的最外层电子数是其电子层数的3倍，C与E同主族。下图中均含D或F元素的物质均会有图示转化关系：

①均含D元素的乙、丙、丁微粒间的转化全为非氧化还原反应；
②均含F元素的乙(单质)、丙、丁微粒间的转化全为氧化还原反应。请回答下列问题：
（1）化合物甲的电子式为            。
(2）F元素在周期表中的位置           ；稳定性:A₂C        A₂E（填“大于”“小于” “等于”）。
（3）均含有D元素的乙与丁在溶液中发生反应的离子方程式                     。
（4）丙、丁分别是含F元素的简单阳离子，检验含丙、丁两种离子的混合溶液中的低价离子，可以用酸性KMnO₄溶液，其对应的离子方程式为：                      
（5）已知常温下化合物FE的Ksp=6×10^－18 mol²·L^－2，常温下将1.0×10^－5mol·L^－1的Na₂E溶液与含FSO₄溶液按体积比3 ：2混合，若有沉淀F E生成，则所需的FSO₄的浓度要求       。（忽略混合后溶液的体积变化）。

Answer 1

（12分，每空2分） （1） （2分）  (2）第四周期第Ⅷ族（2分）  大于（2分）
（3）Al³⁺+ 3AlO₂^-+6H₂O＝4Al(OH)₃↓（2分） （4）5Fe²⁺+MnO₄^-+8H⁺＝5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O（2分）
（5）≥2.5×10^－12 mol/L（2分）（未写“≥”给1分，未写单位和其它答案不给分）

试题分析：A原子核内只有一个质子，因此A是氢元素。元素A与B形成的气态化合物甲具有10e^-、空间构型为三角锥形，所以甲是氨气，B是氮元素。C元素原子的最外层电子数是其电子层数的3倍，且C的原子序数大于氮元素的，所以C是氧元素。C与E同主族，则E是S元素。D和F元素对应的单质为日常生活中常见金属，所以根据原子序数大小关系可知D是Al，F是Fe。
（1）氨气是含有共价键的共价化合物，其电子式是。
（2）铁的原子序数是26，位于元素周期表的第四周期第Ⅷ族；同主族自上而下，非金属性逐渐减弱，因此氧元素的非金属性强于S元素的非金属性。非金属性越强，氢化物的稳定性越强，因此H₂O的稳定性强于H₂S的稳定性。
（3）均含有Al元素的乙与丁在溶液中反应生成丙，因此丙是氢氧化铝，所以发生反应的离子方程式是Al³⁺+ 3AlO₂^-+6H₂O＝4Al(OH)₃↓。
（4）Fe^2＋具有还原性，能被酸性KMnO₄溶液氧化，相应的离子方程式为5Fe²⁺+MnO₄^-+8H⁺＝5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O。
（5）设所需的FeSO₄的浓度是x。常温下将1.0×10^－5mol·L^－1的Na₂S溶液与含FeSO₄溶液按体积比3 ：2混合后S^2－的浓度是1.0×10^－5mol/L×＝6×10^－6mol/L，Fe^2＋浓度是x，所以要有FeS沉淀产生，则c(Fe^2＋)·c(S^2－) ≥Ksp＝6×10^－18 mol²·L^－2，即6×10^－6mol/L×x≥6×10^－18 mol²·L^－2，解得x≥2.5×10^－12 mol/L。