Question

16．A、B、C、D、E、F六种元素，其中A、B、C、D、E为短周期主族元素．它们之间的关系如下：
Ⅰ．原子半径：A＜C＜B＜E＜D
Ⅱ．原子的最外层电子数：A=D、C=E、A+B=C
Ⅲ．原子的核外电子层数：B=C=2A、D=E
Ⅳ．B元素的主要化合价：最高正价+最低负价=2
V．F的单质或合金是用量最大的金属材料
请回答：
（1）甲是由A、B两种元素按原子个数比为3：1组成的物质，乙是由C、D两种元素按原子个数比为1：2组成的物质，用电子式分别表示甲和乙的形成过程：
甲：；
乙：．
（2）写出含F的黑色磁性氧化物与B元素的最高价氧化物对应的水化物的稀溶液反应的离子方程式：3Fe₃O₄+28H⁺+NO₃^-=9Fe³⁺+NO↑+14H₂O．
（3）上述元素A、B、C、D、E、F中五种元素可形成一种常见复盐，经检测该复盐由三种离子组成，且离子个数比为1：1：2，向该盐溶液中加入酸化的BaCl₂溶液产生白色沉淀；加入NaOH溶液并加热，产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，则该复盐的化学式为：NH₄Fe（SO₄）₂；
（4）将上述复盐配成0.1L 0.1mol/L的溶液，向其中加入0.06mol BaCl₂固体完全反应后，该溶液中c（SO₄^2-）为5×10^-9mol/L（已知：忽略溶液体积变化．该沉淀的K_SP=2×10^-9）

Answer 1

分析 A、B、C、D、E、F六种元素，其中A、B、C、D、E为短周期主族元素．原子的核外电子层数：B=C=2A，则A处于第一周期，B、C处于第二周期，则A为H元素；B元素的主要化合价：最高正价+最低负价=2，B处于ⅤA族，则B为N元素；原子的最外层电子数：A=D，C=E，则A、D同主族，C、E同主族，可推知D为Na，最外层电子数A+B=C，则C的最外层电子数=1+5=6，可推知C为O元素、E为S元素；F的单质或合金是用量最大的金属材料，则F为Fe．

解答 解：A、B、C、D、E、F六种元素，其中A、B、C、D、E为短周期主族元素．原子的核外电子层数：B=C=2A，则A处于第一周期，B、C处于第二周期，则A为H元素；B元素的主要化合价：最高正价+最低负价=2，B处于ⅤA族，则B为N元素；原子的最外层电子数：A=D，C=E，则A、D同主族，C、E同主族，可推知D为Na，最外层电子数A+B=C，则C的最外层电子数=1+5=6，可推知C为O元素、E为S元素；F的单质或合金是用量最大的金属材料，
（1）由H、N两种元素按原子数之比为3：1组成的物质甲为NH₃，用电子式表示形成过程为，
由O、Na两种元素按原子个数比为1：2组成的物质乙为Na₂O，用电子式表示形成过程为，
故答案为：；；
（2）含Fe元素的黑色磁性氧化物为Fe₃O₄，与稀硝酸反应生成硝酸铁、NO与水，反应离子方程式为：3Fe₃O₄+28H⁺+NO₃^-=9Fe³⁺+NO↑+14H₂O，
故答案为：3Fe₃O₄+28H⁺+NO₃^-=9Fe³⁺+NO↑+14H₂O；
（3）上述元素中H、N、O、S、Fe的五种元素可形成一种常见复盐，向该盐溶液加入酸化的BaCl₂溶液，产生白色沉淀，该盐含有SO₄^2-，加入NaOH溶液并加热，产生能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体，该盐含有NH₄⁺，经检测该复盐由三种离子组成且离子个数比为1：1：2，由电荷守恒可知，含有Fe³⁺，则该复盐的化学式为NH₄Fe（SO₄）₂，
故答案为：NH₄Fe（SO₄）₂；
（4）将上述复盐配成0.1L 0.1mol/L的溶液，向其中加入0.06mol的BaCl₂固体完全反应后，溶液中c（Ba²⁺）≈$\frac{0.06mol}{0.1L}$-0.1mol/L×2=0.4mol/L，该溶液中c（SO₄^2-）×c（Ba²⁺）=2×10^-9，故c（SO₄^2-）=5×10^-9mol/L，
故答案为：5×10^-9mol/L．

点评 本题考查结构性质位置关系应用，推断元素是解题关键，熟练掌握元素化合物知识，侧重考查学生对知识的迁移应用与分析解决问题的能力，难度中等．