Question

7．部分中學(xué)化學(xué)常見(jiàn)元素的原子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)如下表所示：

元素代號(hào)	部分特征
A	氣態(tài)單質(zhì)在標(biāo)準(zhǔn)狀況下密度是0.0893g/L
B	形成的化合物的種類最多
C	形成的氧化物的種類最多
D	形成的化合物焰色反應(yīng)呈黃色
E	生活中常用的金屬，在空氣中表面通常形成一層致密的氧化膜
F	最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物酸性在短周期中最強(qiáng)

請(qǐng)用元素符號(hào)或化學(xué)式回答下列問(wèn)題：
（1）C、D、E的簡(jiǎn)單離子的半徑由大到小的順序?yàn)镹^3-＞Na⁺＞Al³⁺．
（2）B元素有多種同位素，寫(xiě)出其中帶8個(gè)中子的原子符號(hào)¹⁴₆C．
（3）由A和C組成的六原子化合物甲（C₂A₄）可用作發(fā)射衛(wèi)星時(shí)的燃料，用NO₂為氧化劑，這兩種物質(zhì)反應(yīng)生成氮?dú)夂退�蒸氣．已知�?br />①N₂（g）+2O₂（g）═2NO₂（g）△H₁=+67.7kJ•mol^-1
②甲（g）+O₂ （g）═N₂（g）+2H₂O（g）△H₂=-534kJ•mol^-1
寫(xiě)出甲與NO₂反應(yīng)的熱化學(xué)方程式2N₂H₄（g）+2NO₂（g）=3N₂（g）+4H₂O（g）△H=-1135.7 kJ•mol^-1．
（4）A與C能形成離子化合物A₅C，A₅C中既含離子鍵又含共價(jià)鍵，其電子式為，該物質(zhì)能與水劇烈反應(yīng)生成兩種氣體，寫(xiě)出其反應(yīng)的化學(xué)方程式NH₄H=NH₃↑+H₂↑．
（5）E的單質(zhì)可以和D的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物反應(yīng)，寫(xiě)出其反應(yīng)的離子方程式2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑，F(xiàn)的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物和E的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物可以發(fā)生反應(yīng)，試寫(xiě)出其反應(yīng)的離子方程式3H⁺+Al（OH）₃=Al³⁺+3H₂O．

Answer 1

分析 A元素氣態(tài)單質(zhì)在標(biāo)準(zhǔn)狀況下密度是0.0893g/L，則其摩爾質(zhì)量=0.0893g/L×22.4L/mol=2g/mol，則A為H元素；B元素形成的化合物的種類最多，則B為碳元素；C元素形成的氧化物的種類最多，則C為N元素；D形成的化合物焰色反應(yīng)呈黃色，則D為Na；E是生活中常用的金屬，在空氣中表面通常形成一層致密的氧化膜，則E為Al；F元素最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物酸性在短周期中最強(qiáng)，則F為Cl．
（1）電子層結(jié)構(gòu)相同，核電荷數(shù)越大離子半徑越小，離子電子層越多離子半徑越大；
（2）該原子符號(hào)為^A_ZX，左下角Z為質(zhì)子數(shù)，左上角A為質(zhì)量數(shù)，X為元素符號(hào)，其中質(zhì)量數(shù)=質(zhì)子數(shù)+中子數(shù)；
（3）根據(jù)蓋斯定律，利用方程式乘以合適的系數(shù)進(jìn)行加減構(gòu)造目標(biāo)熱化學(xué)方程式；
（4）H與N形成離子化合物H₅N，既含離子鍵又含共價(jià)鍵，應(yīng)為NH₄H，該物質(zhì)能與水劇烈反應(yīng)生成兩種氣體，實(shí)質(zhì)發(fā)生水解反應(yīng)生成氨氣與氫氣；
（5）Al與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鈉、氫氣；高氯酸與氫氧化鋁發(fā)生中和反應(yīng)．

解答 解：A元素氣態(tài)單質(zhì)在標(biāo)準(zhǔn)狀況下密度是0.0893g/L，則其摩爾質(zhì)量=0.0893g/L×22.4L/mol=2g/mol，則A為H元素；B元素形成的化合物的種類最多，則B為碳元素；C元素形成的氧化物的種類最多，則C為N元素；D形成的化合物焰色反應(yīng)呈黃色，則D為Na；E是生活中常用的金屬，在空氣中表面通常形成一層致密的氧化膜，則E為Al；F元素最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物酸性在短周期中最強(qiáng)，則F為Cl，
（1）N^3-、Na⁺、Al³⁺離子電子層結(jié)構(gòu)相同，核電荷數(shù)越大離子半徑越小，故離子半徑N^3-＞Na⁺＞Al³⁺，
故答案為：N^3-＞Na⁺＞Al³⁺；
（2）B為碳元素，其帶8個(gè)中子的核素的質(zhì)量數(shù)=6+8=14，則該原子符號(hào)為¹⁴₆C，
故答案為：¹⁴₆C；
（3）已知：①N₂（g）+2O₂（g）═2NO₂（g）△H₁=+67.7kJ•mol^-1
②N₂H₄（g）+O₂ （g）═N₂（g）+2H₂O（g）△H₂=-534kJ•mol^-1
根據(jù)蓋斯定律，②×2-①得：2N₂H₄（g）+2NO₂（g）=3N₂（g）+4H₂O（g）△H=-1135.7 kJ•mol^-1，
故答案為：2N₂H₄（g）+2NO₂（g）=3N₂（g）+4H₂O（g）△H=-1135.7 kJ•mol^-1；
（4）H與N形成離子化合物H₅N，既含離子鍵又含共價(jià)鍵，應(yīng)為NH₄H，其電子式為 ，該物質(zhì)能與水劇烈反應(yīng)生成兩種氣體，實(shí)質(zhì)發(fā)生水解反應(yīng)生成氨氣與氫氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式：NH₄H=NH₃↑+H₂↑；
故答案為：；NH₄H=NH₃↑+H₂↑；
（5）Al與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鈉、氫氣，其反應(yīng)的離子方程式為2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑，高氯酸與氫氧化鋁反應(yīng)的離子方程式為：3H⁺+Al（OH）₃=Al³⁺+3H₂O，
故答案為：2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑；3H⁺+Al（OH）₃=Al³⁺+3H₂O．

點(diǎn)評(píng) 本題考查結(jié)構(gòu)性質(zhì)位置關(guān)系應(yīng)用，明確元素種類是關(guān)鍵，題目側(cè)重對(duì)化學(xué)用語(yǔ)與元素化合物知識(shí)的考查，需要學(xué)生具備扎實(shí)的基礎(chǔ)，（4）為易錯(cuò)點(diǎn)，注意電子式中氫負(fù)離子的2個(gè)電子為成對(duì)電子，不能拆開(kāi)，根據(jù)鹽類水解理解氫化銨與水的反應(yīng)．