Question

Ⅰ．甲、乙、丙、丁是由短周期元素組成的物質(zhì)，它們之間存在如下轉(zhuǎn)化關(guān)系．甲+乙→丙+丁
（1）轉(zhuǎn)化關(guān)系中所涉及的反應(yīng)甲和乙為非氧化還原反應(yīng)，且乙為水．若甲為固體，甲和乙反應(yīng)生成的丙和丁是二種弱堿．則甲與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式是

 

．
（2）轉(zhuǎn)化關(guān)系中所涉及的反應(yīng)為氧化還原反應(yīng)，且乙為水．
①若產(chǎn)物丙和丁都可在一定條件下還原CuO，寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：

 

．
②若甲是由N和O元素組成的氣態(tài)紅棕色物質(zhì)．將3.36g Fe加到一定量丙的稀溶液中，收集到1.12L氣體丁（已折算為標(biāo)準(zhǔn)狀況），則反應(yīng)的離子方程式是：

 

．
Ⅱ．A、B、C、D、E為原子序數(shù)依次增大的五種短周期元素，其中僅含有一種金屬元素，A和D最外層電子數(shù)相同；B、C和E在周期表中相鄰，且C、E同主族．B、C的最外層電子數(shù)之和等于D的原子核外電子數(shù)，A和C可形成兩種常見(jiàn)的液態(tài)化合物． 請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）B、C、E三種元素對(duì)應(yīng)的離子半徑由大到小的順序是

 

 （填具體離子）；
（2）由A、B、C三種元素的原子按4：2：3組成的化合物所含的化學(xué)鍵類(lèi)型有

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：位置結(jié)構(gòu)性質(zhì)的相互關(guān)系應(yīng)用

專(zhuān)題：元素周期律與元素周期表專(zhuān)題

分析：Ⅰ．（1）反應(yīng)甲和乙為非氧化還原反應(yīng)，且乙為水，若甲為固體，甲和乙反應(yīng)生成的丙和丁是二種弱堿，應(yīng)為Mg₃N₂與水的反應(yīng)生成氫氧化鎂與氨氣，Mg₃N₂與鹽酸反應(yīng)生成氯化鎂與氯化銨；
（2）轉(zhuǎn)化關(guān)系中所涉及的反應(yīng)為氧化還原反應(yīng)，且乙為水：
①若產(chǎn)物丙和丁都可在一定條件下還原CuO，丙、丁都具有還原性，甲+乙→丙+丁應(yīng)是碳與水反應(yīng)生成CO與氫氣；
②若甲是由N和O元素組成的氣態(tài)紅棕色物質(zhì)，則甲為NO₂，若甲是由N和O元素組成的氣態(tài)紅棕色物質(zhì)，則甲為NO₂，將3.36Fe加到一定量丙的稀溶液中，得到1.12L氣體丁，故丙為硝酸、丁為NO，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒計(jì)算Fe元素在產(chǎn)物中的化合價(jià)，據(jù)此書(shū)寫(xiě)反應(yīng)離子方程式；
Ⅱ．A、B、C、D、E為原子序數(shù)依次增大的五種短周期元素，B、C和E在周期表中相鄰，且C、E同主族，原子序數(shù)C大于A、B小于E，則C處于第二周期，E處于第三周期，所以B、C、E在周期表中的位置關(guān)系為，A和D最外層電子數(shù)相同，則二者處于同族，原子序數(shù)D大于C且小于E，則D為第三周期，其中僅含一種金屬元素，D應(yīng)為金屬，B、C的最外層電子數(shù)之和等于D的原子核外電子數(shù)，D的核外電子數(shù)為奇數(shù)，則D為鈉元素或鋁元素，若D為鈉元素，則A為氫元素，B為氮元素，C為氧元素，E為硫元素，A和C可形成化合物H₂O、H₂O₂，符合題意．若D為鋁元素，則A為硼元素，B為氧元素，C為氟元素，E為氯元素，A和C形成化合物，不符合題意，故A為氫元素，B為氮元素，C為氧元素，D為鈉元素，E為硫元素，據(jù)此解答．

解答： 解：Ⅰ．（1）反應(yīng)甲和乙為非氧化還原反應(yīng)，且乙為水，若甲為固體，甲和乙反應(yīng)生成的丙和丁是二種弱堿，應(yīng)為Mg₃N₂與水的反應(yīng)生成氫氧化鎂與氨氣，Mg₃N₂與鹽酸反應(yīng)生成氯化鎂與氯化銨，反應(yīng)方程式為：Mg₃N₂+8HCl=3MgCl₂+2NH₄Cl，
故答案為：Mg₃N₂+8HCl=3MgCl₂+2NH₄Cl；
（2）轉(zhuǎn)化關(guān)系中所涉及的反應(yīng)為氧化還原反應(yīng)，且乙為水：
①若產(chǎn)物丙和丁都可在一定條件下還原CuO，丙、丁都具有還原性，甲+乙→丙+丁應(yīng)是碳與水反應(yīng)生成CO與氫氣，反應(yīng)方程式為：C+H₂O（g）

高溫  .

CO+H₂，
故答案為：C+H₂O（g）

高溫  .

CO+H₂；
②若甲是由N和O元素組成的氣態(tài)紅棕色物質(zhì)，則甲為NO₂，將3.36Fe加到一定量丙的稀溶液中，得到1.12L氣體丁，故丙為硝酸、丁為NO，3.36gFe的物質(zhì)的量=

3.36g

56g/mol

=0.06mol，1.12LNO的物質(zhì)的量=

1.12L

22.4L/mol

=0.05mol，令Fe元素在產(chǎn)物中的化合價(jià)為a，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒：0.06mol×a=0.05mol×（5-2），解得a=2.5，故Fe元素在產(chǎn)物中表現(xiàn)+2、+3價(jià)，令Fe²⁺、Fe³⁺的物質(zhì)的量分別為xmol、ymol，則：

x+y=0.06 2x+3y=0.06×2.5

，解得x=0.03、y=0.03，故Fe、Fe²⁺、Fe³⁺、NO的物質(zhì)的量之比=0.06：0.03：0.03：0.05=6：3：3：5，反應(yīng)離子方程式為：6Fe+20H⁺+5NO₃^-=3Fe²⁺+3Fe³⁺+5NO↑+10H₂O，
故答案為：6Fe+20H⁺+5NO₃^-=3Fe²⁺+3Fe³⁺+5NO↑+10H₂O；
Ⅱ．A、B、C、D、E為原子序數(shù)依次增大的五種短周期元素，B、C和E在周期表中相鄰，且C、E同主族，原子序數(shù)C大于A、B小于E，則C處于第二周期，E處于第三周期，所以B、C、E在周期表中的位置關(guān)系為，A和D最外層電子數(shù)相同，則二者處于同族，原子序數(shù)D大于C且小于E，則D為第三周期，其中僅含一種金屬元素，D應(yīng)為金屬，B、C的最外層電子數(shù)之和等于D的原子核外電子數(shù)，D的核外電子數(shù)為奇數(shù)，則D為鈉元素或鋁元素，若D為鈉元素，則A為氫元素，B為氮元素，C為氧元素，E為硫元素，A和C可形成化合物H₂O、H₂O₂，符合題意．若D為鋁元素，則A為硼元素，B為氧元素，C為氟元素，E為氯元素，A和C形成化合物，不符合題意，故A為氫元素，B為氮元素，C為氧元素，D為鈉元素，E為硫元素，
（1）N^3-、O^2-電子層結(jié)構(gòu)相同，O元素核電荷數(shù)較大，O^2-離子半徑較小，S^2-離子電子層最多，離子半徑最大，故離子半徑S^2-＞N^3-＞O^2-，
故答案為：S^2-＞N^3-＞O^2-；
（2）由H、N、O三種元素的原子按4：2：3組成的化合物為NH₄NO₃，含有離子鍵、共價(jià)鍵，故答案為：離子鍵、共價(jià)鍵．

點(diǎn)評(píng)：本題考查無(wú)機(jī)物推斷、結(jié)構(gòu)性質(zhì)位置關(guān)系應(yīng)用，Ⅰ中需要學(xué)生熟練掌握元素化合物性質(zhì)，二氮化三鎂在中學(xué)中涉及較少，為易錯(cuò)點(diǎn)、難點(diǎn)，Ⅱ中關(guān)鍵是確定B、C、E的位置關(guān)系，難點(diǎn)中等．