Question

19．現(xiàn)有A、B、C、D、E五種短周期主族元素，其原子序數(shù)依次增大，它們之間關系如下：
Ⅰ．原子半徑：A＜C＜B＜E＜D
Ⅱ．原子的核外電子層數(shù)：B=C=2A
Ⅲ．B元素的主要化合價：最高正價+最低負價=2
Ⅳ．C是周期表中非金屬性最強的元素
V．原子的最外層電子數(shù)：B+D=8
VI．E是同周期中半徑最小的原子
請回答：
（1）實驗室制取E的單質(zhì)反應離子方程式為MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+2H₂O+C1₂↑．
（2）只有A和B兩種元素組成的屬于離子晶體的化合物可能為NH₄H（或（NH₄）₃N、NH₄N₃）（用化學式表示）．
（3）由D元素形成的氫氧化物，與強堿溶液反應的離子方程式為Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+H₂O．
下列可作為比較D和Mg金屬性強弱的方法是bc（填代號）．
a．測兩種元素單質(zhì)的硬度和熔、沸點       b．比較最高價氧化物對應的水化物的堿性強弱
c．比較單質(zhì)與同濃度鹽酸反應的劇烈程度   d..比較兩種元素在化合物中化合價的高低
（4）由B、C元素組成的化合物BC₃，該化合物具有強氧化性，與水反應生成兩種酸和一種無色氣體，該氣體常溫下遇空氣變紅棕色，寫出該化合物與水反應的化學方程式3NF₃+5H₂O=HNO₃+2NO↑+9HF．
（5）由A、B和C三種元素組成的鹽，常溫下其水溶液顯酸性，寫出檢驗該鹽中所含陽離子的離子方程式NH₄⁺+OH^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH₃↑+H₂O；
（6）下圖Ⅰ、Ⅱ分別是甲、乙兩組同學將與B元素同主族的砷元素的化合物按反應“AsO₄^3-+2I^-+2H⁺?AsO₃^3-+I₂+H₂O”設計成的原電池裝置，其中C₁、C₂均為碳棒．甲組向圖Ⅰ燒杯中逐滴加入適量濃鹽酸或40% NaOH溶液，電流表指針都不發(fā)生偏轉(zhuǎn)；乙組經(jīng)思考后先添加了一種離子交換膜，然后向圖Ⅱ燒杯右側(cè)中逐滴加入適量40%NaOH溶液，發(fā)現(xiàn)電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)．
①甲組電流表指針都不發(fā)生偏轉(zhuǎn)的原因是氧化還原反應在電解質(zhì)溶液中直接進行，沒有電子沿導線通過．
②乙組添加的是陽（填“陰”或“陽”）離子交換膜．

Answer 1

分析 A、B、C、D、E五種短周期主族元素，其原子序數(shù)依次增大，原子的核外電子層數(shù)：B=C=2A，則A處于第一周期，B、C處于第二周期，則A為H元素；B元素的主要化合價：最高正價+最低負價=2，B處于ⅤA族，則B為N元素；原子的最外層電子數(shù)：B+D=8，則D的最外層電子數(shù)為8-5=3，D的原子序數(shù)大于N元素，則D為Al元素；C是周期表中非金屬性最強的元素，則C為F元素；E是同周期中半徑最小的原子，E處于第三周期，則E為Cl元素，據(jù)此進行解答（1）～（5）；
（6）①甲組向圖Ⅰ燒杯中逐滴加入適量濃鹽酸，發(fā)生氧化還原反應，不發(fā)生原電池反應；
②乙組向圖ⅡB燒杯中逐滴加入適量濃鹽酸或40%NaOH溶液，發(fā)生原電池反應，A中發(fā)生I₂+2e^-═2I^-，為正極反應，而B中As化合價升高，發(fā)生氧化反應，以此分析．

解答 解：A、B、C、D、E五種短周期主族元素，其原子序數(shù)依次增大，原子的核外電子層數(shù)：B=C=2A，則A處于第一周期，B、C處于第二周期，則A為H元素；B元素的主要化合價：最高正價+最低負價=2，B處于ⅤA族，則B為N元素；原子的最外層電子數(shù)：B+D=8，則D的最外層電子數(shù)為8-5=3，D的原子序數(shù)大于N元素，則D為Al元素；C是周期表中非金屬性最強的元素，則C為F元素；E是同周期中半徑最小的原子，E處于第三周期，則E為Cl元素，
（1）實驗室制取氯氣是二氧化錳和濃鹽酸共熱，反應的離子方程式為：MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+2H₂O+C1₂↑，
故答案為：MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+2H₂O+C1₂↑；
（2）A、B分別為N、H元素，N和H組成的離子化合物一定含有銨根離子，可能為：NH₄H 或（ NH₄）₃N、NH₄N₃，
故答案為：NH₄H（或（ NH₄）₃N、NH₄N₃）；
（3）由D元素形成的氫氧化物為Al（OH）₃，Al（OH）₃和NaOH反應的離子方程式為：Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+H₂O；
a．金屬性強弱與兩種元素單質(zhì)的硬度和熔、沸點無關，故a錯誤；
b．金屬元素的最高價氧化物對應水化物的堿性越弱，金屬性越弱，故b正確；
c．金屬性越強，單質(zhì)與同濃度鹽酸反應的劇烈程度就越大，故c正確     
d．金屬性強弱與化合價高低無關（即與失去電子數(shù)多少），與難易程度有關，故d錯誤；
故答案為：Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+H₂O；bc；
（4）由B、C元素組成的化合物BC₃，為NF₃，該化合物具有強氧化性，與水反應生成兩種酸HNO₃、HF和一種無色氣體，該氣體常溫下遇空氣變紅棕色為NO，該化合物與水反應的化學方程式：3NF₃+5H₂O=HNO₃+2NO↑+9HF；
故答案為：3NF₃+5H₂O=HNO₃+2NO↑+9HF；
（5）A、B和C三種元素組成的鹽為NH₄F，銨根離子部分水解，溶液顯示酸性，檢驗銨根離子的反應為：取少量該鹽溶液于一支試管中，加入過量的濃氫氧化鈉溶液，加熱，用濕潤的紅色石蕊試紙檢驗，若變藍，則有NH₄⁺，反之無NH₄⁺，涉及的反應為：NH₄⁺+OH^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH₃↑+H₂O，
故答案為：NH₄⁺+OH^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH₃↑+H₂O；
（6）①甲組操作時，兩個電極均為碳棒，不發(fā)生原電池反應，則微安表（G）指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，
故答案為：氧化還原反應在電解質(zhì)溶液中直接進行，沒有電子沿導線通過；
②乙組向圖ⅡB燒杯中逐滴加入適量濃鹽酸或40%NaOH溶液，發(fā)生原電池反應，A中發(fā)生I₂+2e^-═2I^-，為正極反應，而B中As化合價升高，發(fā)生氧化反應，添加了陽離子交換膜，
故答案為：陽．

點評 本題考查了位置、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)關系的綜合應用，題目難度中等，試題知識點較多、綜合性較強，充分考查學生的分析、理解能力及靈活應用基礎知識的能力，注意熟練掌握原子結(jié)構(gòu)與元素周期表、元素周期律的關系．