Question

2．短周期的五種元素A、B、C、D、E，原子序數依次增大，A、B、C三種元素電子層數之和是5，A、B兩元素原子最外層電子數之和等于C元素原子最外層電子數，B元素原子最外電子層上的電子數是它的電子層數的2倍，A與D可以形成原子個數比分別為1：1和2：1的兩種液態化合物，E單質用于凈化水質．請回答：
（1）寫出A與D形成的1：1化合物的電子式：，下列可以驗證C與D兩元素原子得電子能力強弱的事實是BCD（填編號）．
A．比較這兩種元素的氣態氫化物的沸點
B．比較這兩種元素的氣態氫化物的穩定性
C．比較只有這兩種元素所形成的化合物中的化合價
D．比較這兩種元素的單質與氫氣化合的難易
（2）由A、B兩種元素組成的最簡單的化合物，該化合物的空間構型是正四面體．
（3）某些無機物均由A、B、C、D四種元素組成，都既可以與鹽酸反應又可以與NaOH溶液反應，寫出其中任意一種物質的化學式NH₄HCO₃或（NH₄）₂CO₃，實驗室檢驗該物質中陽離子的方法是取樣，加入氫氧化鈉溶液并加熱，如果生成能使濕潤紅色石蕊試紙變藍的氣體，則證明銨根離子的存在．
（4）C的一種氫化物與D單質的摩爾質量相等，則該氫化物的結構式為；C的另一種氫化物與D的一種氫化物的電子總數相等，實驗室制取C的該氣態氫化物的化學方程式為2NH₄Cl+Ca（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O．
（5）膠態磁流體在醫學上有重要的用途，而納米級Fe₃O₄是磁流體中的重要粒子，其制備過程可簡單表示如下：①將化合物CA₃通入等物質的量的FeSO₄、Fe₂（SO₄）₃的混合溶液中，生成兩種堿，寫出該過程的總離子方程式Fe²⁺+2Fe³⁺+8NH₃+8H₂O═Fe（OH）₂↓+2Fe（OH）₃↓+8NH₄⁺．
②上述反應生成的兩種堿繼續作用，得到Fe₃O₄，該反應的化學方程式為Fe（OH）₂+2Fe（OH）₃=4H₂O+Fe₃O₄．

Answer 1

分析 五種短周期元素A、B、C、D、E的原子序數依次增大．A、B、C三種元素原子核外電子層數之和是5，則A處于第一周期，B、C處于第二周期，則A為氫元素，B元素原子最外層上的電子數是其電子層數的2倍，最外層電子數為4，則B為碳元素，A、B兩元素原子最外層電子數之和等于C元素原子最外層電子數，則C原子最外層電子數為1+4=5，故C為氮元素；A與D可以形成原子個數比分別為1：1和2：1的兩種液態化合物，則D為O元素；E單質用于凈化水質，則E為Cl，據此解答．

解答 解：五種短周期元素A、B、C、D、E的原子序數依次增大．A、B、C三種元素原子核外電子層數之和是5，則A處于第一周期，B、C處于第二周期，則A為氫元素，B元素原子最外層上的電子數是其電子層數的2倍，最外層電子數為4，則B為碳元素，A、B兩元素原子最外層電子數之和等于C元素原子最外層電子數，則C原子最外層電子數為1+4=5，故C為氮元素；A與D可以形成原子個數比分別為1：1和2：1的兩種液態化合物，則D為O元素；E單質用于凈化水質，則E為Cl．
（1）A與D形成的1：1化合物為H₂O₂，電子式為：，
A．氫化物的沸點與非金屬性強弱沒有必然關系，所以無法通過比較這兩種元素的氣態氫化物的沸點判斷非金屬性強弱，故A錯誤；
B．氫化物穩定性與元素非金屬性一致，非金屬性越強，對應的氣態氫化物越穩定，故B正確；
C．元素非金屬性越強，對鍵合電子吸引力越大，化合物中該元素表現負化合價，故C正確；
D．非金屬性越強，與氫氣形成氣態氫化物越容易，可以通過比較這兩種元素的單質與氫氣化合的難易判斷其非金屬性強弱，故D正確，
故答案為：；BCD；
（2）由A、B兩種元素組成的最簡單的化合物為甲烷，其立體構型是正四面體形，
故答案為：正四面體；
（3）由A、B、C、D四種元素組成的無機鹽甲，既能與鹽酸反應又可以與NaOH溶液反應，其化學式為 NH₄HCO₃或（NH₄）₂ CO₃，該物質中含有銨根離子，檢驗銨根離子的方法為：取樣，加入氫氧化鈉溶液并加熱，如果生成能使濕潤紅色石蕊試紙變藍的氣體，則證明銨根離子的存在，
故答案為：NH₄HCO₃或（NH₄）₂CO₃；取樣，加入氫氧化鈉溶液并加熱，如果生成能使濕潤紅色石蕊試紙變藍的氣體，則證明銨根離子的存在；
（4）C為N元素、D為O元素，C的一種氫化物與D單質（氧氣）的摩爾質量相等，則C的氫化物的化學式為：N₂H₄，屬于共價化合物，其電子式為：；
C的另一種氫化物與D的一種氫化物的電子總數相等，C的氫化物為氨氣，D的氫化物為水，實驗室用氫氧化鈣與氯化銨反應制取氨氣，反應的化學方程式為：2NH₄Cl+Ca（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O，
故答案為：；2NH₄Cl+Ca（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O；
（5）①CA₃為氨氣，NH₃的水溶液顯堿性，可以將Fe²⁺、Fe³⁺轉化成Fe（OH）₂和Fe（OH）₃沉淀，在等物質的量的FeSO₄和Fe₂（SO₄）₃組成的混合溶液中，反應總離子方程式為：Fe²⁺+2Fe³⁺+8NH₃+8H₂O═Fe（OH）₂↓+2Fe（OH）₃↓+8NH₄⁺，
故答案為：Fe²⁺+2Fe³⁺+8NH₃+8H₂O═Fe（OH）₂↓+2Fe（OH）₃↓+8NH₄⁺；
②上述反應生成的兩種堿繼續作用，得到Fe₃O₄，即氫氧化亞鐵與氫氧化鐵反應生成四氧化三鐵，該反應的化學方程式為：Fe（OH）₂+2Fe（OH）₃=4H₂O+Fe₃O₄，
故答案為：Fe（OH）₂+2Fe（OH）₃=4H₂O+Fe₃O₄．

點評 本題考查位置結構與性質關系的應用，題目難度中等，推斷元素是解題關鍵，是對學生綜合能力的考查，需要學生具備扎實的基礎．