Question

【题目】短周期五种元素A、B、C、D、E的原子序数依次增大。A、B、C的单质在常温下都呈气态，C原子最外层电子数是电子层数的3倍，C和E位于同主族。1 mol DAx与足量的A2C反应生成44.8 L（标准状况）G气体。A、B的单质依次为G、T，在密闭容器中充入一定量的G、T，一定条件下发生反应G+T→W（未配平），测得各物质的浓度如表所示。

物质	T	G	W
10 min时，c/(mol/L)	0.5	0.8	0.2
20 min时，c/(mol/L)	0.3	0.2	0.6

回答下列问题：

（1）A、B、C能组成既含离子键又含共价键的化合物，该化合物的化学式为_________。

（2）B、C、D、E的简单离子中，离子半径由大到小排序为__________（用离子符号表示）。

（3）J、L是由A、B、C、E四种元素组成的两种常见酸式盐，J、L混合可产生有刺激性气味的气体，写出这两种溶液发生反应的离子方程式__________；J、L中能使酸性高锰酸钾溶液褪色的是_______（填化学式）。

（4）B2A4C2碱性燃料电池放电效率高。该电池放电时生成B2和A2C，正极反应式为________；电池工作一段时间后，电解质溶液的pH_____（填“增大”“减小”或“不变”）。

（5）由A、B、C、D四种元素组成的单质、化合物在一定条件下的转化关系（部分条件和产物已省略）如图所示，已知M耐高温。

①X的电子式为______。

②已知W与乙反应生成K和甲是某重要化工生产步骤之一，提高其反应速率的方法除增大反应物浓度、增大压强外，还有______、______。

Answer 1

【答案】NH4NO3或NH4NO2 S2－> N3－>O2－>Mg2＋ HSO3－＋H＋=SO2↑＋H2O NH4HSO3 O2＋2H2O＋4e－=4OH－ 减小 升高温度 使用催化剂

【解析】

C原子最外层电子数是电子层数的3倍，即C为O，C和E位于同主族，即E为S，A、B、C的单质在常温下都呈气态，且原子序数依次增大，即A为H，B为N，A的单质为G，即G是H2，B的单质为T，即T为N2，化学反应中，各物质的化学反应速率之比等于化学计量数之比，再结合题给表格数据，得3G＋T=2W，即W为NH3，1molDAx与H2O反应生成44.8LH2气体，氢气的物质的量为=2mol，DHx中H显－1价，失电子，则x=2，D显＋2价，其五种元素的原子序数依次增大，则D为Mg；

C原子最外层电子数是电子层数的3倍，即C为O，C和E位于同主族，即E为S，A、B、C的单质在常温下都呈气态，且原子序数依次增大，即A为H，B为N，A的单质为G，即G是H2，B的单质为T，即T为N2，化学反应中，各物质的化学反应速率之比等于化学计量数之比，再结合题给表格数据，得3G＋T=2W，即W为NH3，1molDAx与H2O反应生成44.8LH2气体，氢气的物质的量为=2mol，DHx中H显－1价，失电子，则x=2，D显＋2价，其五种元素的原子序数依次增大，则D为Mg；

（1）H、N、O三种元素组成既含有离子键又含共价键的化合物，该化合物为离子化合物，即该化合物为铵盐，化合物有NH4NO3、NH4NO2；

（2）四种元素的简单离子是N3－、O2－、Mg2＋、S2－。S2－有3个电子层，半径最大；N3－、O2－、Mg2＋三种离子的核外电子排布相同，核电荷数越大，半径越小；离子半径大小顺序是r(S2－)>r(N3－)>r(O2－)>r(Mg2＋)；

（3）四种元素组成化合物为酸式盐，即铵盐，该铵盐化学式为NH4HSO4、NH4HSO3，两种溶液发生的离子方程式为HSO3－＋H＋=SO2↑＋H2O；NH4HSO3中S的化合价为＋4价，以还原性为主，能使酸性高锰酸钾溶液褪色；

（4）B2A4为N2H4，C2为O2，N2H4与O2反应方程式为N2H4＋O2=N2＋2H2O，负极反应式为N2H4＋4OH－－4e－=N2↑＋4H2O，正极反应式为O2＋2H2O＋4e－=4OH－，根据总反应，产生H2O，即溶液的碱性减弱，pH减小；

（5）F为红棕色气体，即F为NO2，K为NO，联系氨的催化氧化反应，W为NH3，乙为O2，甲为H2O，M为耐高温的物质，M可能为Al2O3，也可能为MgO，根据转化关系，X为Mg3N2，Y为Mg(OH)2，Z为MgO，①Mg32的电子式为；

②NH3的催化氧化发生的反应方程式为4NH3＋5O2 4NO＋6H2O，提高反应速率的方法是升高温度、使用催化剂等。