Question

（2012?房山區(qū)一模）短周期元素A、B、C、D、E的原子序數(shù)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(shù)是其電子層數(shù)的三倍；C與D可形成兩種常見的離子化合物；工業(yè)上常用電解C與E的化合物來制備E單質(zhì)．
（1）畫出D元素的原子結(jié)構(gòu)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(yè)上常用A和B的單質(zhì)合成一種常見氣體，該氣體的電子式

．檢驗(yàn)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(yīng)的化學(xué)方程式是

2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑

，D₂C₂與CuSO₄溶液反應(yīng)的現(xiàn)象是

產(chǎn)生藍(lán)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(zhì)，用E單質(zhì)、石墨作電極，在石墨電極一側(cè)通入空氣，該電池的負(fù)極反應(yīng)：

Al+4OH^--3e-=AlO₂^-+2H₂O

．

Answer 1

分析：短周期元素A、B、C、D、E的原子序數(shù)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(shù)是其電子層數(shù)的三倍，最外層電子數(shù)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(yè)上常用電解C與E的化合物來制備E單質(zhì)，E為Al元素，據(jù)此解答．

解答：解：短周期元素A、B、C、D、E的原子序數(shù)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(shù)是其電子層數(shù)的三倍，最外層電子數(shù)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(yè)上常用電解C與E的化合物來制備E單質(zhì)，E為Al元素，
（1）Na原子核外電子數(shù)為11，有3個電子層，各層電子數(shù)為2、8、1，原子結(jié)構(gòu)示意圖為，
電子層結(jié)構(gòu)相同核電荷數(shù)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?yàn)锳l³⁺＜Na⁺＜O^2-，
故答案為：；Al³⁺＜Na⁺＜O^2-；
（2）工業(yè)上常用A和B的單質(zhì)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(yàn)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(yīng)生成NaOH與O₂，化學(xué)方程式是2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑．Na₂O₂與CuSO₄溶液反應(yīng)，首先與H₂O反應(yīng)生成NaOH與O₂，然后NaOH與CuSO₄溶液反應(yīng)生成Cu（OH）₂，故現(xiàn)象是：產(chǎn)生藍(lán)色沉淀并有氣泡放出，
故答案為：2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑；產(chǎn)生藍(lán)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?yàn)椋篶（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(zhì)，用Al單質(zhì)、石墨作電極，在石墨電極一側(cè)通入空氣，電池的負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，Al為負(fù)極，在堿性條件下反應(yīng)生成偏鋁酸根，電極反應(yīng)式為：Al+4OH^--3e-=AlO₂^-+2H₂O，故答案為：Al+4OH^--3e-=AlO₂^-+2H₂O．

點(diǎn)評：本題以元素推斷為載體，考查結(jié)構(gòu)性質(zhì)位置關(guān)系、常用化學(xué)用語書寫、元素化合物性質(zhì)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(jù)原電池反應(yīng)的本質(zhì)進(jìn)行書寫．