Question

7．A、B、C、D、E五種短周期元素，A 與D同周期，A的單質既可與鹽酸反應，又可與NaOH溶液反應，B的單質在放電條件下能與氧氣反應，C元素的離子不含電子，D元素原子的最外層電子數是其次外層電子數的3/4，E元素原子的最外層電子數是其次外層電子數的3倍．
（1）A的原子結構示意圖為．
（2）0.1mol/L  A的硫酸鹽溶液與0.1mol/L  NaOH溶液等體積混合，反應的離子方程式為Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓．
（3）以A的單質和NiO（OH）為電極，NaOH溶液為電解液組成一種新型電池，放電時NiO（OH）轉化為Ni（OH）₂，該電池總反應的化學方程式是Al+3NiO（OH）+H₂O+NaOH═NaAlO₂+3Ni（OH）₂．
（4）化合物甲由元素A、B組成，具有良好電絕緣性．化合物甲能與水緩慢反應生成含B的化合物乙，乙分子中含有10個電子．寫出該反應的化學方程式：AlN+3H₂O=Al（OH）₃↓+NH₃↑．工業用A的單質和化合物乙在高于1700K反應制備甲．已知該反應可以認為是置換反應，該反應的化學方程式是2Al+2NH₃2AlN+3H₂．
（5）D和E兩種元素相比較，非金屬性較強的是（填元素名稱）氧，可以驗證該結論的是（填寫編號）bc；
a．比較這兩種元素的常見單質的沸點
b．比較這兩種元素的單質與氫氣化合的難易
c．比較這兩種元素的氣態氫化物的穩定性
（6）C、D、E間可形成丙、丁兩種分子，它們均含有18個電子，則丙與丁反應生成D單質的化學方程式為H₂S+H₂O₂=S↓+2H₂O．

Answer 1

分析 A、B、C、D、E五種短周期元素，A的單質既可與鹽酸反應，又可與NaOH溶液反應，則A為Al；A與D同周期，D元素原子的最外層電子數是其次外層電子數的$\frac{3}{4}$，則最外層電子數為6，故D為S元素；B的單質在放電條件下能與氧氣反應，則B為N元素；C元素的離子不含電子，則C為H元素；E元素原子的最外層電子數是其次外層電子數的3倍，E原子只能有2個電子層，最外層電子數為6，故E為O元素．
（1）A為Al，原子核外有3個電子層，各層電子數為2、8、3；
（2）0.1mol/L 硫酸鋁溶液與0.1mol/L NaOH溶液等體積混合，硫酸鋁過量，反應生成氫氧化鋁和硫酸鈉；
（3）以Al的單質和NiO（OH）為電極，NaOH溶液為電解液組成一種新型電池，放電時NiO（OH）轉化為Ni（OH）₂，Al失去電子，堿性條件下生成偏鋁酸鈉；
（4）化合物甲由元素Al、N組成，具有良好電絕緣性，甲為AlN，能與水緩慢反應生成含N元素的化合物乙，乙分子中含有10個電子，則乙為NH₃，反應為水解反應，同時生成氫氧化鋁；
工業用鋁和氨氣在高于1700K反應制備AlN，同時生成氫氣；
（5）O、S同主族，自上而下非金屬性減弱，故氧元素非金屬性較強；單質的沸點屬于物理性質，不能比較非金屬性強弱，可以根據與氫氣反應的難易程度及氫化物穩定性等比較非金屬性強弱；
（6）C、D、E間可形成含有18個電子丙、丁兩種分子，它們是H₂S和H₂O₂，二者反應生成硫與水．

解答 解：A、B、C、D、E五種短周期元素，A的單質既可與鹽酸反應，又可與NaOH溶液反應，則A為Al；A與D同周期，D元素原子的最外層電子數是其次外層電子數的$\frac{3}{4}$，則最外層電子數為6，故D為S元素；B的單質在放電條件下能與氧氣反應，則B為N元素；C元素的離子不含電子，則C為H元素；E元素原子的最外層電子數是其次外層電子數的3倍，E原子只能有2個電子層，最外層電子數為6，故E為O元素．
（1）A為Al，原子核外有3個電子層，各層電子數為2、8、3，其原子結構示意圖為，故答案為：；
（2）0.1mol/L 硫酸鋁溶液與0.1mol/L NaOH溶液等體積混合，硫酸鋁過量，反應生成氫氧化鋁和硫酸鈉，反應離子方程式為：Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓，
故答案為：Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓；
（3）以Al的單質和NiO（OH）為電極，NaOH溶液為電解液組成一種新型電池，放電時NiO（OH）轉化為Ni（OH）₂，Al失去電子，堿性條件下生成偏鋁酸鈉，該電池總反應的化學方程式是：Al+3NiO（OH）+H₂O+NaOH═NaAlO₂+3Ni（OH）₂，
故答案為：Al+3NiO（OH）+H₂O+NaOH═NaAlO₂+3Ni（OH）₂；
（4）化合物甲由元素Al、N組成，具有良好電絕緣性，甲為AlN，能與水緩慢反應生成含N元素的化合物乙，乙分子中含有10個電子，則乙為NH₃，反應為水解反應，同時生成氫氧化鋁，該反應的化學方程式為：AlN+3H₂O=Al（OH）₃↓+NH₃↑，工業用鋁和氨氣在高于1700K反應制備AlN，同時生成氫氣，反應的化學方程式是：2Al+2NH₃2AlN+3H₂，
故答案為：AlN+3H₂O=Al（OH）₃↓+NH₃↑；2Al+2NH₃2AlN+3H₂；
（5）O、S同主族，自上而下非金屬性減弱，故氧元素非金屬性較強；單質的沸點屬于物理性質，不能比較非金屬性強弱，可以根據與氫氣反應的難易程度及氫化物穩定性等比較非金屬性強弱，故a錯誤，bc正確，
故答案為：氧；bc；
（6）C、D、E間可形成含有18個電子丙、丁兩種分子，它們是H₂S和H₂O₂，它們反應生成硫單質的化學方程式為H₂S+H₂O₂=S↓+2H₂O，
故答案為：H₂S+H₂O₂=S↓+2H₂O．

點評 本題考查結構性質位置關系應用，推斷元素是解題關鍵，側重考查學生對知識的遷移應用與分析解決問題能力，難度中等．