Question

13．短周期元素A、B、C、D、E的原子序數依次增大，A元素陽離子的原子核外沒有電子，B是空氣中含量最多的元素；C元素原子最外層電子數是其電子層數的三倍；C與D可形成兩種常見的離子化合物；工業上常用電解C與E的化合物來制備E單質．
（1）畫出D元素的原子結構示意圖．C、D、E的簡單離子半徑由小到大的順序Al³⁺＜Na⁺＜O^2-（ 用離子符號表示）．
（2）寫出元素E在周期表中的位置第三周期ⅢA族．
（3）工業上常用A和B的單質合成一種常見氣體，該氣體的電子式．檢驗該氣體的常用方法是用潤濕的紅色石蕊試紙接近該氣體，若試紙變藍，證明氨氣存在．
（4）D₂C₂與H₂O反應的化學方程式是2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑，D₂C₂與CuSO₄溶液反應的現象是產生藍色沉淀并有氣泡放出．
（5）由元素A、B、C按原子個數比4：2：3形成的化合物，寫出其電離方程式：NH₄NO₃=NH₄⁺+NO₃^-．

Answer 1

分析 短周期元素A、B、C、D、E的原子序數依次增大，A元素陽離子的原子核外沒有電子，則A為氫元素；B是空氣中含量最多的元素，B為氮元素；C元素原子最外層電子數是其電子層數的三倍，C只能處于第二周期，最外層電子數為6，故C為氧元素，且C與D可形成兩種常見的離子化合物，故D為Na元素；工業上常用電解C與E的化合物來制備E單質，E為Al元素，據此進行解答．

解答 解：短周期元素A、B、C、D、E的原子序數依次增大，A元素陽離子的原子核外沒有電子，則A為氫元素；B是空氣中含量最多的元素，B為氮元素；C元素原子最外層電子數是其電子層數的三倍，C只能處于第二周期，最外層電子數為6，故C為氧元素，且C與D可形成兩種常見的離子化合物，故D為Na元素；工業上常用電解C與E的化合物來制備E單質，E為Al元素，
（1）Na原子核外電子數為11，有3個電子層，各層電子數為2、8、1，原子結構示意圖為：；
電子層結構相同核電荷數越大離子半徑越小，故C、D、E簡單離子半徑Al³⁺＜Na⁺＜O^2-，
故答案為：；Al³⁺＜Na⁺＜O^2-；
（2）E為Al元素，原子序數為13，處于周期表中第三周期ⅢA族，
故答案為：第三周期ⅢA族；
（3）工業上常用A和B的單質合成一種常見氣體為NH₃，分子中氮原子與氫原子之間形成1對共用電子對，該氣體的電子式 為，檢驗氨氣的常用方法是：用潤濕的紅色石蕊試紙接近該氣體，若試紙變藍，證明氨氣存在，
故答案為：；用潤濕的紅色石蕊試紙接近該氣體，若試紙變藍，證明氨氣存在；
（4）Na₂O₂與H₂O反應生成NaOH與O₂，化學方程式是2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑．Na₂O₂與CuSO₄溶液反應，首先與H₂O反應生成NaOH與O₂，然后NaOH與CuSO₄溶液反應生成Cu（OH）₂，故現象是：產生藍色沉淀并有氣泡放出，
故答案為：2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑；產生藍色沉淀并有氣泡放出；
（5）由H、N、O按原子個數比4：2：3形成的化合物為NH₄NO₃，其電離方程式為：NH₄NO₃=NH₄⁺+NO₃^-，
故答案為：NH₄NO₃=NH₄⁺+NO₃^-．

點評 本題考查結構性質位置關系，題目難度中等，推斷元素是解題關鍵，涉及核外電子排布、離子半徑比較、元素化合物性質、常用化學用語等知識，注意掌握原子結構與元素周期律、元素周期表的關系．