Question

【題目】A、B、C、D、E為原子序數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的最外層電子數之和等于D的原子核外電子數，A和C可形成兩種常見的液態化合物。請回答下列問題：

(1)C、D、E三種原子對應的離子半徑由大到小的順序是________(填具體離子符號)；由A、B、C三種元素按4∶2∶3組成的化合物所含的化學鍵類型屬于_____。固體物質M由A和B以原子個數五比一組成的，所有原子的最外層都符合相應的稀有氣體原子的最外層電子結構。該物質適當加熱就分解成兩種氣體。則M 電子式為______，受熱分解所得氣體化學式是_______和_________。

(2)地殼中含量最高的金屬元素的單質與D的最高價氧化物對應水化物的溶液反應，其離子方程式為____________________________。

(3)A、C兩元素的單質與熔融K2CO3組成的燃料電池，其負極反應式為_______。

(4)可逆反應2EC2(氣)＋C2(氣)2EC3(氣)在兩個密閉容器中進行，A容器中有一個可上下移動的活塞，B容器可保持恒容(如圖所示)，若在A、B中分別充入1 mol C2和2 mol EC2，使反應開始時的體積V(A)＝V(B)，在相同溫度下反應，則達平衡所需時間：t(A)__________t(B)(填“＞”、“＜”、“＝”或“無法確定”)。

Answer 1

【答案】 S2－＞O2－＞Na＋ 共價鍵和離子鍵 NH3 H2 2Al＋2OH－＋2H2O＝2AlO2－＋3H2↑ H2－2e－＋CO32－＝CO2＋H2O ＜

【解析】A、B、C、D、E為原子序數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C可形成兩種常見的液態化合物，則A為H元素、C為O元素，二者形成的液態化合物為H2O、H2O2，A和D最外層電子數相同，二者同主族，結合原子序數可知，D為Na；B、C和E在周期表中相鄰，且C、E同主族，B、C的最外層電子數之和等于D的原子核外電子數，則B、C最外層電子數分別為5、6，可推知B為N元素、C為O元素、E為S元素，據此解答。

根據以上分析可知A為H，B為N，C為O，D為Na，E為S。則

（1）電子層結構相同核電荷數越大離子半徑越小，電子層越多離子半徑越大，故離子半徑S2－＞O2－＞Na＋；由H、N、O三種元素按4∶2∶3組成的化合物為NH4NO3，含有離子鍵、共價鍵。固體物質M由A和B以原子個數五比一組成的，所有原子的最外層都符合相應的稀有氣體原子的最外層電子結構，因此該物質是氫化銨，化學式為NH4H，電子式為。該物質適當加熱就分解成兩種氣體，根據原子守恒可知氣體是氫氣和氨氣，化學式分別是NH3、H2。

（2）地殼中含量最高的金屬元素是鋁，其單質與D的最高價氧化物對應水化物氫氧化鈉溶液反應的離子方程式為2Al＋2OH－＋2H2O＝2AlO2－＋3H2↑。

（3）氫氣、氧氣與熔融K2CO3組成的燃料電池，氫氣在負極放電，在熔融碳酸鉀條件下生成二氧化碳與水，負極反應式為H2－2e－＋CO32－＝CO2＋H2O；

（4）可逆反應2SO2(氣)＋O2(氣)2SO3(氣)在兩個密閉容器中進行，A容器中有一個可上下移動的活塞，即保持恒壓，B容器可保持恒容(如圖所示)，若在A、B中分別充入1 mol氧氣和2 molSO2，使反應開始時的體積V(A)＝V(B)，在相同溫度下反應。A中壓強不變，由于正反應體積減小，因此B中壓強減小，故A反應速率更快，達平衡所需時間更短，即t(A)＜t(B)。