Question

13．已知A、B、C、D、E均是短周期中的5种非金属元素，它们的原子序数依次增大．A元素原子形成的离子核外电子数为零，C、D在元素周期表中处于相邻的位置，B原子的最外层电子数是内层电子数的2倍．E元素与D元素同主族；E的单质是黄色晶体，不溶于水．
（1）写出元素E的名称硫，B元素在周期表中的位置第二周IVA族；
（2）A、C的单质在一定条件下反应生成化合物X，该反应的化学方程式是N₂+3H₂$\frac{\underline{\;\;催化剂\;\;}}{高温高压}$2NH₃．X的电子式．该物质属于共价化合物（填“离子”或“共价”）．向X的水溶液中滴加石蕊溶液，会观察到：溶液变红色．并用方程式解释原因NH₃+H₂O=NH₃．H₂O?NH₄⁺+OH^-．
（4）将9gB单质在足量的D单质中燃烧，所得气体通入1L1mol•L^-1NaOH 溶液中，完全吸收后，溶液中大量存在的离子是CO₃^2- HCO₃^-、Na⁺．

Answer 1

分析 A、B、C、D、E是短周期中的5种非金属元素，它们的原子序数依次增大．A元素原子形成的离子核外电子数为零，则A为氢元素；B原子的最外层电子数是内层电子数的2倍，则B有2个电子层，最外层电子数为4，故B为碳元素；E的单质为黄色晶体，则E为硫元素；E元素与D元素同主族，则D为氧元素；C、D在元素周期表中处于相邻的位置，原子序数小于氧元素，则C为氮元素．

解答 解：A、B、C、D、E是短周期中的5种非金属元素，它们的原子序数依次增大．A元素原子形成的离子核外电子数为零，则A为氢元素；B原子的最外层电子数是内层电子数的2倍，则B有2个电子层，最外层电子数为4，故B为碳元素；E的单质为黄色晶体，则E为硫元素；E元素与D元素同主族，则D为氧元素；C、D在元素周期表中处于相邻的位置，原子序数小于氧元素，则C为氮元素．
（1）E为硫元素，B为碳元素，处于周期表中第二周IVA族，故答案为：硫；第二周IVA族；
（2）A为氢元素，C为氮元素，二者单质在一定条件下生成化合物X为NH₃，反应方程式为：N₂+3H₂$\frac{\underline{\;\;催化剂\;\;}}{高温高压}$2NH₃，NH₃的电子式为：，属于共价化合物，氨气溶于水：NH₃+H₂O=NH₃．H₂O?NH₄⁺+OH^-，溶液呈碱性，滴入酚酞溶液，溶液呈红色，
故答案为：N₂+3H₂$\frac{\underline{\;\;催化剂\;\;}}{高温高压}$2NH₃；；共价；溶液变红色；NH₃+H₂O=NH₃．H₂O?NH₄⁺+OH^-，溶液呈碱性；
（4）B为碳元素，将9克碳单质的物质的量为$\frac{9g}{12g/mol}$=0.75mol，在足量的氧气中燃烧，生成二氧化碳0.75mol，1L 1mol•L^-1NaOH溶液中，氢氧化钠的物质的量为1mol，n（CO₂）：n（NaOH）=0.75，介于0.5～1之间，所以二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠与碳酸氢钠，令碳酸钠与碳酸氢钠的物质的量分别为xmol、ymol，根据碳元素守恒由x+y=0.75，根据钠元素守恒有2x+y=1，联立方程，解得x=0.25，y=0.5，溶液中大量存在的离子为CO₃^2- HCO₃^-、Na⁺，
故答案为：CO₃^2- HCO₃^-、Na⁺．

点评 本题考查结构性质与位置关系应用，难度中等，（4）中判断二氧化碳与氢氧化钠的反应产物是关键．