Question

短周期元素A、B、C、D、E的原子序数依次增大，A元素阳离子的原子核外没有电子，B是空气中含量最多的元素；C元素原子最外层电子数是其电子层数的三倍；C与D可形成两种常见的离子化合物；工业上常用电解C与E的化合物来制备E单质．
（1）C、D、E的简单离子半径由小到大的顺序

 

（ 用离子符号表示）．
（2）工业上常用A和B的单质合成一种常见气体，该气体的电子式

 

．检验该气体的常用方法是

 

．
（3）D₂C₂与H₂O反应的化学方程式是

 

，D₂C₂与CuSO₄溶液反应的现象是

 

．
（4）A、B、C三种元素可组成一种常见离子化合物，其水溶液呈酸性，该溶液中离子浓度由大到小的顺序是

 

．
（5）电动汽车的某种燃料电池，通常用NaOH作电解质，用E单质、石墨作电极，在石墨电极一侧通入空气，该电池的负极反应：

 

．

Answer 1

考点：位置结构性质的相互关系应用

专题：

分析：短周期元素A、B、C、D、E的原子序数依次增大，A元素阳离子的原子核外没有电子，则A为氢元素；B是空气中含量最多的元素，B为氮元素；C元素原子最外层电子数是其电子层数的三倍，最外层电子数为6，故C为氧元素或硫元素，且C与D可形成两种常见的离子化合物，故C为氧元素、D为Na元素；工业上常用电解C与E的化合物来制备E单质，E为Al元素，据此解答．

解答： 解：依据分析可知：A为氢，B为氮，C为氧，D为钠，E为铝，
（1）电子层结构相同核电荷数越大离子半径越小，故C、D、E的简单离子半径由小到大的顺序为Al³⁺＜Na⁺＜O^2-，故答案为：Al³⁺＜Na⁺＜O^2-；
（2）工业上常用A和B的单质合成一种常见气体为NH₃，分子中氮原子与氢原子之间形成1对共用电子对，该气体的电子式 为，检验氨气的常用方法是：用润湿的红色石蕊试纸接近该气体，若试纸变蓝，证明氨气存在，故答案为：；用润湿的红色石蕊试纸接近该气体，若试纸变蓝，证明氨气存在；
（3）Na₂O₂与H₂O反应生成NaOH与O₂，化学方程式是2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑．Na₂O₂与CuSO₄溶液反应，首先与H₂O反应生成NaOH与O₂，然后NaOH与CuSO₄溶液反应生成Cu（OH）₂，故现象是：产生蓝色沉淀并有气泡放出，故答案为：2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑；产生蓝色沉淀并有气泡放出；
（4）A、B、C三种元素可组成一种常见离子化合物，其水溶液呈酸性，该离子化合物为NH₄NO₃，溶液中NH₄⁺水解，使溶液呈酸性，故c（NO₃^-）＞c（NH₄⁺），c（H⁺）＞c（OH^-），水解程度很小，溶液中c（NH₄⁺）＞c（H⁺），故溶液中离子浓度由大到小的顺序为：c（NO₃^-）＞c（NH₄⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-），
故答案为：c（NO₃^-）＞c（NH₄⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）；
（5）电动汽车的某种燃料电池，通常用NaOH作电解质，用Al单质、石墨作电极，在石墨电极一侧通入空气，电池的负极发生氧化反应，Al为负极，在碱性条件下反应生成偏铝酸根，电极反应式为：Al+4OH^--3e^-=AlO₂^-+2H₂O，故答案为：Al+4OH^--3e^-=AlO₂^-+2H₂O．

点评：本题以元素推断为载体，考查结构性质位置关系、常用化学用语书写、元素化合物性质等、离子半径比较、离子浓度比较、原电池原理等，题目难度中等，（5）中注意根据原电池反应的本质进行书写．