Question

已知：短周期元素A、B、C、D、E原子序数依次增大．

元素代号	相关信息
A	A与C可形成A2C和A2C2两种化合物
B	B的最高价氧化物对应的水化物甲与其气态氢化物乙反应可生成盐丙
C	C的原子最外层电子数是其内层电子数的三倍
D	D的单质能与冷水剧烈反应，得到强碱溶液
E	在第3周期元素中，E的简单离子半径最小

（1）B、C、E三种元素组成的常见盐的水溶液呈酸性，原因是______（用离子方程式表示）．
（2）常温下，若甲、丙两溶液的pH均等于5，则由水电离出的c（H⁺）_甲：c（H⁺）_丙=______；
（3）盐丙中含有的化学键是______．
（4）0.1mol D单质和0.2mol E单质组成的混合物投入到足量的A₂C中，产生气体的体积（标准状况）是______．
（5）反应：乙+C₂→B₂+A₂C（未配平）可设计为燃料电池，则通入乙的电极是______极（填“正”或“负”），在碱性条件下其电极反应是______．
（6）已知^xC和^yC是C元素的两种核素，N_A表示阿伏加德罗常数，下列说法正确的是______．
A．^xC₂与^yC₂互为同分异构体
B．^xC与^yC核外电子排布方式不同
C．通过化学变化可以实现^xC与^yC间的相互转化
D．标准状况下，1.12L ^xC₂和1.12L ^yC₂均含有0.1N_A个C原子．

Answer 1

【答案】分析：短周期元素A、B、C、D、E原子序数依次增大．B的最高价氧化物对应的水化物甲与其气态氢化物乙反应可生成盐丙，则B为氮元素、甲为硝酸、乙为氨气、丙为硝酸铵；C的原子最外层电子数是其内层电子数的三倍，则C有2个电子层，最外层电子数6，故C为氧元素；A与C可形成A₂C和A₂C₂两种化合物，则A为氢元素；D的单质能与冷水剧烈反应，得到强碱溶液，原子序数大于氧元素，则D为Na元素；在第3周期元素中，E的简单离子半径最小，则E为Al元素，据此解答．
解答：解：短周期元素A、B、C、D、E原子序数依次增大．B的最高价氧化物对应的水化物甲与其气态氢化物乙反应可生成盐丙，则B为氮元素、甲为硝酸、乙为氨气、丙为硝酸铵；C的原子最外层电子数是其内层电子数的三倍，则C有2个电子层，最外层电子数6，故C为氧元素；A与C可形成A₂C和A₂C₂两种化合物，则A为氢元素；D的单质能与冷水剧烈反应，得到强碱溶液，原子序数大于氧元素，则D为Na元素；在第3周期元素中，E的简单离子半径最小，则E为Al元素，
（1）硝酸铝水溶液中铝离子水解：Al³⁺+3H₂O?Al（OH）₃+3H⁺，平衡水的电离平衡，溶液呈酸性，
故答案为：Al³⁺+3H₂O?Al（OH）₃+3H⁺；
（2）常温下，硝酸溶液中水电离中氢离子浓度等于溶液中氢氧根离子浓度为mol/L=10^-9mol/L．硝酸铵溶液中氢离子为水电离产生的，氢离子浓度为10^-5mol/L，故两溶液中由水电离出的H⁺浓度之比为10^-9mol/L：10^-5mol/L=10^-4：1，
故答案为：10^-4：1；
（3）丙为硝酸铵，铵根离子与硝酸根离子之间形成离子键，铵根离子、硝酸根离子中原子之间形成共价键，
故答案为：离子键、共价键；
（4）0.1molNa单质和0.2molAl单质组成的混合物投入到足量的H₂O中，钠首先反应得到0.1molNaOH与氢气，然后发生反应2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑，只有0.1molAl参加反应，根据电子转移守恒可知，生成氢气的物质的量为=0.2mol，故氢气的体积为0.2mol×22.4L/mol=4.48L，
故答案为：4.48L；
（5）反应NH₃+O₂→N₂+H₂O（未配平）设计为燃料电池，负极发生氧化反应，氨气在负极放电，碱性条件下生成氮气与水，负极电极反应式为2NH₃+6OH^--6e^-=N₂+6H₂O，
故答案为：负；2NH₃+6OH^--6e^-=N₂+6H₂O；
（6）A．^xC₂与^yC₂，构成元素相同、结构相同，为同一物质，故A错误；
B．^xC与^yC核外电子数目相同，核外电子排布方式相同，故B错误；
C．^xC与^yC都是同一元素的不同原子，二者之间的相互转化不属于化学变化，故C错误；
D．标准状况下，1.12L ^xC₂和1.12L ^yC₂的物质的量都是=0.05mol，每个分子都含有2个C原子，故都含有0.05mol×2×N_Amol^-1=0.1N_A个C原子，故D正确；
故答案为：D．
点评：本题考查结构性质位置关系、盐类水解、原电池、化学计算等，题目较为综合，难度中等，（4）中氢气体积的计算为易错点，容易忽略过量计算．