Question

A、B、C、D、E均为短周期元素，且原子序数逐渐增大．A、D最外层电子数相等且能形成离子化合物，A与B的质子数之和等于C的质子数，A⁺与 C^2-的核外电子数之和等于D⁺离子的核外电子数，B 原子与 D⁺离子的核外电子数之和等于 E 原子的核外电子数．
（1）B的元素符号为______，E的原子结构示意图______；由A、C、E三种元素组成的化合物具有漂白性，其电子式为______．
（2）将少量的D₂C₂投入到Na₂S溶液中，产生浑浊现象，则反应的离子方程式为______．
（3）A、B、C三种元素可组成多种化合物，请写出两种水溶液呈酸性的化合物，其中甲物质促进水的电离______，物质乙抑制水的电离______；室温下，若两溶液的pH都为4，则两溶液中水电离的氢离子浓度比为：甲：乙=______
（4）A与B化合形成10电子化合物丙，A与E化合形成18电子化合物丁；常温下，pH=11的丙溶液与pH=3的丁溶液等体积混合后溶液的pH______7（填“＞”“＜”“=”），溶液中离子浓度由大到小的顺序为______．
（5）A₂与C₂可构成燃烧电池，若电解质溶液为KOH溶液，该电池的负极反应为______．

Answer 1

【答案】分析：A、B、C、D、E均为短周期元素，且原子序数逐渐增大．A、D最外层电子数相等，则为同族元素，且A、D能形成离子化合物，该族含有金属与非金属，为短周期元素，故为第ⅠA族，结合A、D原子序数可知，A为氢元素，D为钠元素；A⁺与 C^2-的核外电子数之和等于D⁺离子的核外电子数，则C的质子数为10-2=8，故C为氧元素；A与B的质子数之和等于C的质子数，则B的质子数为8-1=7，故B为氮元素；B 原子与 D⁺离子的核外电子数之和等于 E 原子的核外电子数，则E的核外电子数为7+10=17，故E为氯元素．
（1）B为N元素，E为氯元素．根据核外电子排布书写E原子结构示意图，根据稳定结构书写HClO电子式；
（2）过氧化钠具有强氧化性，将硫离子氧化为S单质，同时生成氢氧化钠；
（3）水溶液呈酸性的化合物，为酸或强酸弱碱盐，其中甲物质促进水的电离，甲为盐，则甲为NH₄NO₃，物质乙抑制水的电离，乙为酸，则乙为HNO₃．NH₄NO₃溶液中氢离子为水电离氢离子，根据pH值计算氢离子浓度，硝酸中水电离的氢离子浓度等于溶液中氢氧根离子浓度，利用Kw计算溶液中氢氧根离子浓度；
（4）常温下，pH=11的丙溶液中氢氧根离子浓度为10^-3mol/L，pH=3的丁溶液中氢离子浓度为10^-3mol/L，氨水是弱电解质，电离程度不大，等体积混合后溶液中氨水有剩余，剩余氨水浓度远大于氯化铵浓度；
（5）H₂与O₂构成燃烧电池，电解质溶液为KOH溶液，负极发生氧化反应，氢气在负极放电，在碱性条件下生成水，据此书写电极反应式．
解答：解：A、B、C、D、E均为短周期元素，且原子序数逐渐增大．A、D最外层电子数相等，则为同族元素，且A、D能形成离子化合物，该族含有金属与非金属，为短周期元素，故为第ⅠA族，结合A、D原子序数可知，A为氢元素，D为钠元素；A⁺与 C^2-的核外电子数之和等于D⁺离子的核外电子数，则C的质子数为10-2=8，故C为氧元素；A与B的质子数之和等于C的质子数，则B的质子数为8-1=7，故B为氮元素；B 原子与 D⁺离子的核外电子数之和等于 E 原子的核外电子数，则E的核外电子数为7+10=17，故E为氯元素．
故A为氢元素，B为氮元素；C为氧元素；D为钠元素；E为氯元素．
（1）由上述分析可知，B为N元素；E为氯元素，原子核外有17个电子，有3个电子层，最外层有7个电子，原子结构示意图为；由A、C、E三种元素组成的化合物具有漂白性，该化合物为HClO，分子中氧原子分别通过1对共用电子对与氢原子、氯原子连接，其电子式为 ，
故答案为：N；；；
（2）将少量的Na₂O₂投入到Na₂S溶液中，过氧化钠具有强氧化性，将硫离子氧化为S单质，产生浑浊现象，同时生成氢氧化钠，则反应的离子方程式为 2H₂O+S^2-+Na₂O₂═4OH^-+S↓+2Na⁺，
故答案为：2H₂O+S^2-+Na₂O₂═4OH^-+S↓+2Na⁺；
（3）A为氢元素，B为氮元素；C为氧元素；A、B、C三种元素可组成多种化合物，水溶液呈酸性的化合物，为酸或强酸弱碱盐，其中甲物质促进水的电离，甲为盐，则甲为NH₄NO₃，物质乙抑制水的电离，乙为酸，则乙为HNO₃；室温下，若两溶液的pH都为4，NH₄NO₃溶液中氢离子为水电离氢离子，浓度为10^-4mol/L，硝酸中水电离的氢离子浓度等于溶液中氢氧根离子浓度，浓度为=10^-10mol/L，则两溶液中水电离的氢离子浓度比为甲：乙=10^-4mol/L：10^-10mol/L=10⁶，
故答案为：NH₄NO₃；HNO₃；10⁶；
（4）A与B化合形成10电子化合物丙为NH₃，A与E化合形成18电子化合物丁为HCl，常温下，pH=11的丙溶液中氢氧根离子浓度为10^-3mol/L，pH=3的丁溶液中氢离子浓度为10^-3mol/L，氨水是弱电解质，电离程度不大，等体积混合后溶液中氨水有剩余，为氯化铵与氨水混合液，剩余氨水浓度远大于氯化铵浓度，一水合氨的电离程度大于铵根离子的水解程度C（NH₄⁺）＞C（Cl^-），C（OH^-）＞C（H⁺），所以溶液的pH＞7，溶液中离子浓度由大到小的顺序为C（NH₄⁺）＞C（Cl^-）＞C（OH^-）＞C（H⁺），
故答案为：；C（NH₄⁺）＞C（Cl^-）＞C（OH^-）＞C（H⁺）；
（5）H₂与O₂构成燃烧电池，若电解质溶液为KOH溶液，负极发生氧化反应，氢气在负极放电，在碱性条件下生成水，该电池的负极反应为 H₂+2e^-+2OH^-=2H₂O，
故答案为：H₂+2e^-+2OH^-=2H₂O．
点评：本题以元素推断为载体，考查结构与位置关系、电子式等常用化学用语、离子方程式、盐类水解、原电池等，难度中等，关键是元素推断，突破口为A、D两元素推断，该知识对中学比较陌生，一般较少涉及金属氢化物．注意知识的积累与知识的综合运用．