Question

(14分)A、B、C、D、E、F六种短周期元素，其原子序数依次增大，其中B与C同周期，D与E和F同周期，A与D同主族，C与F同主族，C元素的原子最外层电子数是次外层电子数的三倍，D是所在周期原子半径最大的主族元素。又知六种元素所形成的常见单质在常温常压下有三种是气体，三种是固体。
请回答下列问题。
(1)元素D在周期表中的位置              。
(2)C、D、F三种元素形成的简单离子的半径由大到小的顺序是(用离子符号表示)        。
(3)若E是非金属元素，其单质在电子工业中有重要应用，请写出其氧化物溶于强碱溶液的离子方程式：                                  。
(4)若E是金属元素，其单质与氧化铁反应常用于焊接钢轨，请写出反应的化学方程式：    。冶炼金属E时，用石墨做电极。E在(填“阴”或“阳”)      极得到，电解过程中，阳极石墨需要不断补充，结合电极反应说明其原因是                 。
(5)由A、B、C三种元素以原子个数比4：2：3形成化合物X，X中所含化学键类型有      。土壤中含有X中的阳离子在硝化细菌的催化作用下被氧气氧化为其阴离子，写出其离子方程式：   。

Answer 1

（1）第三周期，第ⅠA族（2分）　（2）S^2－＞O^2－＞Na^＋  （1分）
（3）SiO₂＋2OH^－===SiO＋H₂O （2分）
（4）2Al＋Fe₂O₃Al₂O₃＋2Fe（2分）；阴（1分）
阳极反应：2O^2- - 4e^-＝O₂↑，碳与O₂反应消耗碳（2分）
（5）离子键、共价键（2分）   NH₄⁺ + 2O₂NO₃^- + H₂O + 2H⁺ （2分）

试题分析：C元素的原子最外层电子数是次外层电子数的三倍，且是短周期元素，所以C是O元素，C与F同主族，且是短周期元素，所以F是S元素，D与E和F同周期，都处于第三周期，且D是所在周期原子半径最大的主族元素，所以D是Na元素，E的原子序数大于钠小于硫，所以E的单质是固体，六种元素所形成的常见单质在常 温常压下有三种是气体，三种是固体，B的原子序数小于C，且B、C处于同一周期，所以B是N元素，A的单质是气体，则A的原子序数最小，所以A是H元素，则
（1）D是Na元素，钠原子核外有3个电子层，最外层有1个电子，所以其在元素周期表中的位置是第三周期第IA族。
（2）电子层数越多，离子半径越大，电子层结构相同的离子，离子半径随着原子序数的增大而减小，所以C、D、F三种元素形成的简单离子的半径由大到小的顺序是S ^2-＞O ^2-＞Na⁺。
（3）若E是非金属元素，其单质在电子工业中有重要应用，则E是Si元素，二氧化硅和强碱反应生成硅酸盐和水，离子反应方程式为：SiO₂+2OH^-＝SO₃ ^2-+H₂O。
（4）若E是金属元素，则为Al元素，铝和氧化铁能发生铝热反应，反应方程式为：2Al＋Fe₂O₃Al₂O₃＋2Fe。冶炼金属铝时铝离子在电解池的阴极得到电子而析出。由于阳极反应：2O^2- - 4e^-＝O₂↑，碳与O₂反应消耗碳，所以电解过程中，阳极石墨需要不断补充。
（5）由A、B、C三种元素以原子个数比4：2：3形成化合物X为NH₄NO₃，硝酸铵中所含化学键类型有离子键和共价键。铵根离子在硝化细菌的催化作用下被氧气氧化为其阴离子，即硝酸根离子，则其离子方程式为NH₄⁺ + 2O₂NO₃^- + H₂O + 2H⁺。