Question

已知：短周期元素A、B、C、D、E原子序數依次增大．

元素代號	相關信息
A	A與C可形成A2C和A2C2兩種化合物
B	B的最高價氧化物對應的水化物甲與其氣態氫化物乙反應可生成鹽丙
C	C的原子最外層電子數是其內層電子數的三倍
D	D的單質能與冷水劇烈反應，得到強堿溶液
E	在第3周期元素中，E的簡單離子半徑最小

（1）B、C、E三種元素組成的常見鹽的水溶液呈酸性，原因是______（用離子方程式表示）．
（2）常溫下，若甲、丙兩溶液的pH均等于5，則由水電離出的c（H⁺）_甲：c（H⁺）_丙=______；
（3）鹽丙中含有的化學鍵是______．
（4）0.1mol D單質和0.2mol E單質組成的混合物投入到足量的A₂C中，產生氣體的體積（標準狀況）是______．
（5）反應：乙+C₂→B₂+A₂C（未配平）可設計為燃料電池，則通入乙的電極是______極（填“正”或“負”），在堿性條件下其電極反應是______．
（6）已知^xC和^yC是C元素的兩種核素，N_A表示阿伏加德羅常數，下列說法正確的是______．
A．^xC₂與^yC₂互為同分異構體
B．^xC與^yC核外電子排布方式不同
C．通過化學變化可以實現^xC與^yC間的相互轉化
D．標準狀況下，1.12L ^xC₂和1.12L ^yC₂均含有0.1N_A個C原子．

Answer 1

【答案】分析：短周期元素A、B、C、D、E原子序數依次增大．B的最高價氧化物對應的水化物甲與其氣態氫化物乙反應可生成鹽丙，則B為氮元素、甲為硝酸、乙為氨氣、丙為硝酸銨；C的原子最外層電子數是其內層電子數的三倍，則C有2個電子層，最外層電子數6，故C為氧元素；A與C可形成A₂C和A₂C₂兩種化合物，則A為氫元素；D的單質能與冷水劇烈反應，得到強堿溶液，原子序數大于氧元素，則D為Na元素；在第3周期元素中，E的簡單離子半徑最小，則E為Al元素，據此解答．
解答：解：短周期元素A、B、C、D、E原子序數依次增大．B的最高價氧化物對應的水化物甲與其氣態氫化物乙反應可生成鹽丙，則B為氮元素、甲為硝酸、乙為氨氣、丙為硝酸銨；C的原子最外層電子數是其內層電子數的三倍，則C有2個電子層，最外層電子數6，故C為氧元素；A與C可形成A₂C和A₂C₂兩種化合物，則A為氫元素；D的單質能與冷水劇烈反應，得到強堿溶液，原子序數大于氧元素，則D為Na元素；在第3周期元素中，E的簡單離子半徑最小，則E為Al元素，
（1）硝酸鋁水溶液中鋁離子水解：Al³⁺+3H₂O?Al（OH）₃+3H⁺，平衡水的電離平衡，溶液呈酸性，
故答案為：Al³⁺+3H₂O?Al（OH）₃+3H⁺；
（2）常溫下，硝酸溶液中水電離中氫離子濃度等于溶液中氫氧根離子濃度為mol/L=10^-9mol/L．硝酸銨溶液中氫離子為水電離產生的，氫離子濃度為10^-5mol/L，故兩溶液中由水電離出的H⁺濃度之比為10^-9mol/L：10^-5mol/L=10^-4：1，
故答案為：10^-4：1；
（3）丙為硝酸銨，銨根離子與硝酸根離子之間形成離子鍵，銨根離子、硝酸根離子中原子之間形成共價鍵，
故答案為：離子鍵、共價鍵；
（4）0.1molNa單質和0.2molAl單質組成的混合物投入到足量的H₂O中，鈉首先反應得到0.1molNaOH與氫氣，然后發生反應2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑，只有0.1molAl參加反應，根據電子轉移守恒可知，生成氫氣的物質的量為=0.2mol，故氫氣的體積為0.2mol×22.4L/mol=4.48L，
故答案為：4.48L；
（5）反應NH₃+O₂→N₂+H₂O（未配平）設計為燃料電池，負極發生氧化反應，氨氣在負極放電，堿性條件下生成氮氣與水，負極電極反應式為2NH₃+6OH^--6e^-=N₂+6H₂O，
故答案為：負；2NH₃+6OH^--6e^-=N₂+6H₂O；
（6）A．^xC₂與^yC₂，構成元素相同、結構相同，為同一物質，故A錯誤；
B．^xC與^yC核外電子數目相同，核外電子排布方式相同，故B錯誤；
C．^xC與^yC都是同一元素的不同原子，二者之間的相互轉化不屬于化學變化，故C錯誤；
D．標準狀況下，1.12L ^xC₂和1.12L ^yC₂的物質的量都是=0.05mol，每個分子都含有2個C原子，故都含有0.05mol×2×N_Amol^-1=0.1N_A個C原子，故D正確；
故答案為：D．
點評：本題考查結構性質位置關系、鹽類水解、原電池、化學計算等，題目較為綜合，難度中等，（4）中氫氣體積的計算為易錯點，容易忽略過量計算．