Question

3．A、B、C、D、E為原子序數依次增大的短周期元素．A、C處于同一主族，C、D、E處于同一周期，E原子的最外層電子數是A、B、C原子最外層電子數之和，D是地殼中含量最高的金屬元素；A、B組成的常見氣體甲能使濕潤的紅色石蕊試紙變藍；E的單質與甲反應能生成B的單質，同時生成兩種水溶液均呈酸性的化合物乙和丙（該反應中氧化產物只有一種），25℃時0.1mol．L^-l的乙溶液pH＞l；D的單質既能與C元素最高價氧化物的水化物的溶液反應生成鹽丁，也能與丙的水溶液反應生成鹽．請回答下列問題：
（1）甲的化學式為NH₃；B單質的電子式為．
（2）D元素的名稱是鋁．
（3）寫出丁溶液中通人入過量二氧化碳時的離子方程式AlO₂^-+2H₂O+CO₂═HCO₃^-+Al（OH）₃↓
（4）工業上利用A、B的單質合成甲（BA₃）：B₂（g）+3A₂（g）?2BA₃（g）△H＜0
在一定溫度下，在2L密閉容器中，2mol單質B₂和1.6mol單質A₂充分反應后達到平衡，測得BA₃的物質的量濃度為0.4mol．L^-l，計算該溫度下的平衡常數K=25．
（5）E的單質與甲反應生成的乙和丙的物質的量之比為2：4．反應中被氧化的物質與被還原的物質的物質的量之比為2：3．

Answer 1

分析 A、B、C、D、E為原子序數依次增大的短周期元素．D是地殼中含量最高的金屬元素，則D為Al；A、B組成的常見氣體甲能使濕潤的紅色石蕊試紙變藍，該氣體甲為NH₃，則A為H元素、B為N元素；C、D、E處于同一周期，即處于第三周期，A、C處于同一主族，則C為Na；E原子的最外層電子數是A、B、C原子最外層電子數之和，則E原子最外層電子數為1+5+1=7，故E為Cl；E的單質與甲反應能生成B的單質，同時生成兩種水溶液均呈酸性的化合物乙和丙（該反應中氧化產物只有一種），25℃時0.1mol．L^-l的乙溶液pH＞l，則乙為NH₄Cl、丙為HCl；D的單質既能與C元素最高價氧化物的水化物的溶液反應生成鹽丁，也能與丙的水溶液反應生成鹽，則丁為NaAlO₂，據此解答．

解答 解：A、B、C、D、E為原子序數依次增大的短周期元素．D是地殼中含量最高的金屬元素，則D為Al；A、B組成的常見氣體甲能使濕潤的紅色石蕊試紙變藍，該氣體甲為NH₃，則A為H元素、B為N元素；C、D、E處于同一周期，即處于第三周期，A、C處于同一主族，則C為Na；E原子的最外層電子數是A、B、C原子最外層電子數之和，則E原子最外層電子數為1+5+1=7，故E為Cl；E的單質與甲反應能生成B的單質，同時生成兩種水溶液均呈酸性的化合物乙和丙（該反應中氧化產物只有一種），25℃時0.1mol．L^-l的乙溶液pH＞l，則乙為NH₄Cl、丙為HCl；D的單質既能與C元素最高價氧化物的水化物的溶液反應生成鹽丁，也能與丙的水溶液反應生成鹽，則丁為NaAlO₂．
（1）甲的化學式為NH₃，B單質為N₂，電子式為，故答案為：NH₃；；
（2）D元素的名稱是鋁，故答案為：鋁；
（3）NaAlO₂溶液中通入過量二氧化碳時的離子方程式：AlO₂^-+2H₂O+CO₂═HCO₃^-+Al（OH）₃↓，
故答案為：AlO₂^-+2H₂O+CO₂═HCO₃^-+Al（OH）₃↓；
（4）在一定溫度下，在2L密閉容器中，2mol單質N₂和1.6mol單質H₂充分反應后達到平衡，測得NH₃的物質的量濃度為0.4mol．L^-l，則：
               N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）
起始濃度（mol/L）：1      0.8       0
變化濃度（mol/L）：0.2    0.6       0.4
平衡濃度（mol/L）：0.8    0.2       0.4
該溫度下的平衡常數K=$\frac{{c}^{2}（N{H}_{3}）}{c（{N}_{2}）×{c}^{3}（{H}_{2}）}$=$\frac{0．{4}^{2}}{0.8×0．{2}^{3}}$=25，
故答案為：25；
 （5）氯氣與氨氣反應生成的NH₄Cl、HCl的物質的量之比為2：4，設二者物質的量分別為2mol、4mol，根據氯原子守恒被還原氯氣為$\frac{2mol+4mol}{2}$=3mol，根據電子轉移守恒被氧化的氨氣為$\frac{3mol×2}{3}$=2mol，則反應中被氧化的物質與被還原的物質的物質的量之比為2mol：3mol=2：3，
故答案為：2：3．

點評 本題考查結構性質位置關系應用，涉及元素化合物性質、電子式、化學平衡常數、氧化還原反應計算等，是對學生綜合能力的考查，難度中等．