A、B、C、D、E为原子序数依次增大的五种短周期元素,其中仅含有一种金属元素,A和D最外层电子数相同;B、C和E在周期表中相邻,且C、E同主族。B、C的最外层电

题文

A、B、C、D、E为原子序数依次增大的五种短周期元素,其中仅含有一种金属元素,A和D最外层电子数相同;B、C和E在周期表中相邻,且C、E同主族。B、C的最外层电子数之和等于D的原子核外电子数,A和C可形成两种常见的液态化合物。请回答下列问题:
(1)B的原子结构示意图         。
(2)C、D、E三种原子对应的离子半径由大到小的顺序是           (填具体离子);由A、B、C三种元素按4∶2∶3组成的化合物所含的化学键类型为                      。
(3)用某种废弃的金属易拉罐与A、C、D组成的化合物溶液反应,该反应的离子方程式为:                      。
(4)在100 mL 18 mol/L的浓的A、C、E组成的酸溶液中加入过量的铜片,加热使之充分反应, 产生的气体在标准状况下的体积可能是   (填序号);
a.7.32 L       b.6.72 L        c.20.16 L      d.30.24 L
若使上述反应中剩余的铜片继续溶解,可向其中加入硝酸钠,反应的离子方程式为:                  。
(5)A、C两元素的单质与熔融K₂CO₃组成的燃料电池,其负极反应式为                 ,用该电池电解1 L 1 mol/L NaCl溶液当消耗标准状况下1.12 L H₂时,NaCl溶液的pH=  (假设电解过程中溶液的体积不变)。

题型：未知难度：其他题型

答案

(1)

(2)S^2-＞O^2-＞Na⁺共价键和离子键
(3)2Al+2OH^-+2H₂O=2Al

+3H₂↑
(4)ab 3Cu+8H⁺+2N

=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O
(5)H₂+C

-2e^-=CO₂↑+H₂O 13

解析

由于A和C可形成两种常见的液态化合物,且C的原子序数大,故A为H,C为O,结合C、E为同主族的短周期元素,则E为S;又据A、D最外层电子数相同,故D为Na;再据B、C的最外层电子数之和等于D的原子核外电子数,则B为N。故(1)N的原子结构示意图为

。(2)电子层数越多,离子的半径越大,而电子层结构相同的离子,“核大径小”,故离子半径大小顺序为S^2-＞O^2-＞Na⁺,由A、B、C三种元素按4∶2∶3组成的化合物是NH₄NO₃,NH₄NO₃中含有离子键和共价键。(3)Al和NaOH溶液反应生成NaAlO₂和H₂,离子方程式为2Al+2OH^-+2H₂O=2Al

+3H₂↑。(4)A、C、E组成的酸为H₂SO₄,浓H₂SO₄和Cu反应但稀H₂SO₄和Cu不反应,故生成SO₂的物质的量小于硫酸的一半,根据硫原子守恒知,气体的体积小于20.16 L,故选a、b。若加入NaNO₃,提供的N

与H⁺又与Cu反应:3Cu+8H⁺+2N

=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O。(5)组成的电池是氢氧燃料电池,负极上H₂失去电子和C

反应生成CO₂和水,电极反应式为H₂+C

-2e^-=CO₂↑+H₂O。当消耗标准状况下1.12 L H₂即n(H₂)="0.05" mol,则电解NaCl溶液时消耗H₂O电离出的H⁺的物质的量为0.1 mol,则产生的n(OH^-)="0.1" mol,即 c(OH^-)=

="0.1" mol/L,所以pH=13。