Question

（2012?房山區一模）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）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，若試紙變紅，證明氨氣存在

．
（3）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

．
（4）A、B、C三種元素可組成一種常見離子化合物，其水溶液呈酸性，該溶液中離子濃度由大到小的順序是

c（NO₃^-）＞c（NH₄⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）

．
（5）電動汽車的某種燃料電池，通常用NaOH作電解質，用E單質、石墨作電極，在石墨電極一側通入空氣，該電池的負極反應：

Al+4OH^--3e-=AlO₂^-+2H₂O

．

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，最外層電子數為6，故C為氧元素或硫元素，且C與D可形成兩種常見的離子化合物，故C為氧元素、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，最外層電子數為6，故C為氧元素或硫元素，且C與D可形成兩種常見的離子化合物，故C為氧元素、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的簡單離子半徑由小到大的順序為Al³⁺＜Na⁺＜O^2-，
故答案為：；Al³⁺＜Na⁺＜O^2-；
（2）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，若試紙變紅，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，若試紙變紅，證明氨氣存在；
（3）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；
（4）A、B、C三種元素可組成一種常見離子化合物，其水溶液呈酸性，該離子化合物為NH₄NO₃，溶液中NH₄⁺水解，使溶液呈酸性，故c（NO₃^-）＞c（NH₄⁺），c（H⁺）＞c（OH^-），水解程度很小，溶液中c（NH₄⁺）＞c（H⁺），故溶液中離子濃度由大到小的順序為：c（NO₃^-）＞c（NH₄⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-），
故答案為：c（NO₃^-）＞c（NH₄⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）；
（5）電動汽車的某種燃料電池，通常用NaOH作電解質，用Al單質、石墨作電極，在石墨電極一側通入空氣，電池的負極發生氧化反應，Al為負極，在堿性條件下反應生成偏鋁酸根，電極反應式為：Al+4OH^--3e-=AlO₂^-+2H₂O，故答案為：Al+4OH^--3e-=AlO₂^-+2H₂O．

點評：本題以元素推斷為載體，考查結構性質位置關系、常用化學用語書寫、元素化合物性質等、離子半徑比較、離子濃度比較、原電池原理等，題目難度中等，（5）中注意根據原電池反應的本質進行書寫．