Question

1．A、B、C、D、E为原子序数依次增大的短周期主族元素，其原子半径与最外层电子数的关系如下图1．E原子最外层上的电子数是D原子最外层电子数的4倍，D离子核外电子排布与C^2-相同．

试回答：
（1）元素E在元素周期表中的位置是第三周期ⅣA族．
（2）与元素D离子所含电子数和质子数均相同的微粒是NH₄⁺ （或H₃O⁺）．
（用化学式作答，下同）
（3）B和E最高价氧化物对应的水化物，酸性较弱的为H₂SiO₃．若用上图2中装置验证这两种酸的酸性强弱，则在装置中加入的试剂分别为：ⅠHNO₃，ⅡNa₂SiO₃，观察到的实验现象是中出现白色胶状沉淀．
（4）由以上五种元素组成的中学常见的物质，其组成和结构信息如下表：

物质	组成和结构信息
a	含有A、C、D的盐
b	C、D组成的化合物，且原子数之比为1：1
c	化学组成为AC2

①a含有的化学键有离子键、共价键；
②b与c反应的化学方程式为2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂．

Answer 1

分析 A、B、C、D、E为原子序数依次增大的短周期主族元素，E原子最外层上的电子数是D原子最外层电子数的4倍，则D处于IA族，E处于ⅣA族，E与A最外层电子数相同，二者同周期，且E的原子半径较大，故A为碳元素、E为Si；最外层电子数C＞B＞4，且二者原子半径小于碳原子，故B、C处于第二周期，C利用形成离子C^2-，故C为O元素，则B为N元素；D离子核外电子排布与O^2-相同，且D处于IA族，故D为Na，（4）中由以上五种元素组成的中学常见物质，a是含有C、O、Na的盐，则a为Na₂CO₃，c的化学组成为AC₂，则c为CO₂，b是O、Na组成的化合物，且原子数之比为1：1，则b为Na₂O₂，据此解答．

解答 解：A、B、C、D、E为原子序数依次增大的短周期主族元素，E原子最外层上的电子数是D原子最外层电子数的4倍，则D处于IA族，E处于ⅣA族，E与A最外层电子数相同，二者同周期，且E的原子半径较大，故A为碳元素、E为Si；最外层电子数C＞B＞4，且二者原子半径小于碳原子，故B、C处于第二周期，C利用形成离子C^2-，故C为O元素，则B为N元素；D离子核外电子排布与O^2-相同，且D处于IA族，故D为Na．
（1）元素E为Si，在元素周期表中的位置是：第三周期ⅣA族，故答案为：第三周期ⅣA族；
（2）元素D离子为Na⁺，与Na⁺所含电子数和质子数均相同的微粒是：NH₄⁺ （或H₃O⁺），故答案为：NH₄⁺ （或H₃O⁺）；
（3）B和E最高价氧化物对应的水化物分别为HNO₃、H₂SiO₃，酸性较弱的为H₂SiO₃，若验证这两种酸的酸性强弱，根据强酸制弱酸的原理，则在装置中加入的试剂分别为：Ⅰ为HNO₃，Ⅱ为Na₂SiO₃，发生反应：2HNO₃+Na₂SiO₃=H₂SiO₃↓+2NaNO₃，现象为：Ⅱ中出现白色胶状沉淀，
故答案为：HNO₃；Na₂SiO₃；中出现白色胶状沉淀；
（4）由以上五种元素组成的中学常见物质，a是含有C、O、Na的盐，则a为Na₂CO₃，c的化学组成为AC₂，则c为CO₂，b是O、Na组成的化合物，且原子数之比为1：1，则b为Na₂O₂，
①a为Na₂CO₃，含有离子键、共价键，故答案为：离子键、共价键；
②b与c反应的化学方程式为：2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂，故答案为：2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂．

点评 本题考查结构位置性质关系应用，推断元素是解题关键，注意理解掌握金属性、非金属性强弱比较实验事实．