Question

A、B、C、D、E、F六種元素，其中A、B、C、D、E為短周期主族元素．它們之間的關(guān)系如下：
Ⅰ．原子半徑：A＜C＜B＜E＜D
Ⅱ．原子的最外層電子數(shù)：A=D  C=E  A+B=C
Ⅲ．原子的核外電子層數(shù)：B=C=2A
Ⅳ．B元素的主要化合價：最高正價+最低負(fù)價=2
請回答：
（1）甲為由A、B兩種元素組成的常見氣體，寫出其電子式

 

；
（2）寫出某黑色含F(xiàn)的磁性氧化物與E最高價氧化物對應(yīng)水化物的稀溶液反應(yīng)的離子方程式：

 

．
如圖裝置經(jīng)過一段時間向插入碳棒的玻璃筒內(nèi)滴入酚酞溶液，可觀察到碳棒附近的溶液變紅，該電極反應(yīng)為

 

．單質(zhì)F發(fā)生

 

（填電化學(xué)腐蝕類型）．
（3）向A、B、C三種元素組成的某鹽稀溶液中滴加AgNO₃溶液生成白色沉淀，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為

 

，已知該鹽溶液常溫下呈酸性，則0.1mol/L該鹽溶液中離子濃度的大小順序為

 

．
（4）上述元素中的五種元素可形成一種常見復(fù)鹽，經(jīng)檢測該復(fù)鹽中三種離子的個數(shù)比為2：1：2．則該復(fù)鹽的化學(xué)式為

 

．為檢驗該復(fù)鹽中的某種有色離子存在，請寫出實驗的操作步驟和現(xiàn)象

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：位置結(jié)構(gòu)性質(zhì)的相互關(guān)系應(yīng)用,原電池和電解池的工作原理

專題：元素周期律與元素周期表專題,電化學(xué)專題

分析：B元素的最高正價+最低負(fù)價=2，所以B為第ⅤA族元素，核外電子層數(shù)：B=C=2A，A、B、C為短周期主族元素，所以A只能為第一周期元素，即A為氫元素，B、CO為第二周期元素，則B為氮元素，由于最外層電子數(shù)：A+B=C，則C為氧元素，最外層電子數(shù)：A=D、C=E，原子半徑：A＜C＜B＜E＜D，且D、E為短周期主族元素，則E為硫元素，D為鈉元素，F(xiàn)存在黑色磁性氧化物，且F不是主族元素，所以F為鐵元素，
（1）A、B兩種元素組成的常見氣體為氨氣，它是共價化合物，根據(jù)書寫電子式的要求寫電子式；
（2）F的磁性氧化物為Fe₃O₄，E最高價氧化物對應(yīng)的水化物為H₂SO₄，據(jù)此寫離子方程式，根據(jù)電解池原理寫電極反應(yīng)式并判斷腐蝕類型；
（3）A、B、C三種元素組成的鹽能和AgNO₃溶液生成白色沉淀的為NH₄NO₂，據(jù)此寫化學(xué)方程式，該鹽溶液常溫下呈酸性，說明NH₄⁺水解程度大于NO₂^-水解程度，據(jù)此比較離子濃度大��；
（4）根據(jù)有關(guān)元素化合物知識書寫化學(xué)，并寫出實驗步驟和現(xiàn)象．

解答： 解：B元素的最高正價+最低負(fù)價=2，所以B為第ⅤA族元素，核外電子層數(shù)：B=C=2A，A、B、C為短周期主族元素，所以A只能為第一周期元素，即A為氫元素，B、CO為第二周期元素，則B為氮元素，由于最外層電子數(shù)：A+B=C，則C為氧元素，最外層電子數(shù)：A=D、C=E，原子半徑：A＜C＜B＜E＜D，且D、E為短周期主族元素，則E為硫元素，D為鈉元素，F(xiàn)存在黑色磁性氧化物，且F不是主族元素，所以F為鐵元素，
（1）A、B兩種元素組成的常見氣體為氨氣，它的電子式為，故答案為：；
（2）F的磁性氧化物為Fe₃O₄，E最高價氧化物對應(yīng)的水化物為H₂SO₄，它們反應(yīng)的離子方程式為Fe₃O₄+8H⁺=2Fe³⁺+Fe²⁺+4H₂O，碳棒的玻璃筒內(nèi)滴入酚酞溶液，碳棒附近的溶液變紅，說明該電極有氫氧根離子產(chǎn)生，所以電極反應(yīng)為O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，根據(jù)電極反應(yīng)可知，在這個反應(yīng)中消耗了氧氣，所以鐵發(fā)生了吸氧腐蝕，
故答案為：Fe₃O₄+8H⁺=2Fe³⁺+Fe²⁺+4H₂O；O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-； 吸氧腐蝕；
（3）A、B、C三種元素組成的鹽能和AgNO₃溶液生成白色沉淀的為NH₄NO₂，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為NH₄ NO₂+AgNO₃═AgNO₂↓+NH₄NO₃，該鹽溶液常溫下呈酸性，說明NH₄⁺水解程度大于NO₂^-水解程度，所以溶液中離子濃度大小關(guān)系為c（NO₂^-＞c（NH₄⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-），
故答案為：NH₄ NO₂+AgNO₃═AgNO₂↓+NH₄NO₃； c（NO₂^-＞c（NH₄⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）；
（4）由H、N、O、S、Fe形成一種常見復(fù)鹽中三種離子的個數(shù)比為2：1：2，其化學(xué)式為（NH₄）₂Fe（SO₄）₂，為檢驗該復(fù)鹽中的亞鐵離子的存在，其實驗操作和有關(guān)現(xiàn)象為：取少量該復(fù)鹽于試管中并加水溶解，滴加KSCN溶液，無明顯現(xiàn)象，再滴加新制氯水，溶液立即變紅色，證明有Fe²⁺（或加氫氧化鈉溶液，出現(xiàn)白色沉淀迅速變成灰綠色，最終變成紅褐色），
故答案為：（NH₄）₂Fe（SO₄）₂；取少量該復(fù)鹽于試管中并加水溶解，滴加KSCN溶液，無明顯現(xiàn)象，再滴加新制氯水，溶液立即變紅色，證明有Fe²⁺（或加氫氧化鈉溶液，出現(xiàn)白色沉淀迅速變成灰綠色，最終變成紅褐色）．

點(diǎn)評：本題主要考查了電子式的書寫、鹽類水解、部分元素化合物知識、Fe²⁺的檢驗等知識，中等難度，解題關(guān)鍵在于根據(jù)有關(guān)信息確定元素種類．