Question

短周期元素A、B、C、D、E的原子序数依次增大，A元素阳离子的原子核外没有电子，B是空气中含量最多的元素；C元素原子最外层电子数是其电子层数的三倍；C与D可形成两种常见的离子化合物；工业上常用电解C与E的化合物来制备E单质。

（1）C、D、E的简单离子半径由小到大的顺序           （用离子符号表示）。

（2）工业上常用A和B的单质合成一种常见气体，该气体的电子式            。检验该气体的常用方法是           。

（3）D₂C₂与H₂O反应的化学方程式是      ，D₂C₂与CuSO₄溶液反应的现象是       。（4）A、B、C三种元素可组成一种常见离子化合物，其水溶液呈酸性，该溶液中离子浓度由大到小的顺序是          。

（5）电动汽车的某种燃料电池，通常用NaOH作电解质，用E单质、石墨作电极，在石墨电极一侧通入空气，该电池的负极反应：       。

Answer

每空2分，共14分

（1）Al3+ < Na+ < O2- 2分

（2） 2分，用润湿的红色石蕊试纸接近该气体，若试纸变红，证明氨气存在 2分

（3）2Na2O2 + 2H2O = 4NaOH + O2↑ 2分 、产生蓝色沉淀并有气泡放出 2分

（4）CNO3->CNH4+>CH+ >COH- 2分

（5） Al + 4OH- -3e- = AlO2- + 2H2O 2分

【解析】

试题分析：短周期元素A、B、C、D、E的原子序数依次增大， A元素阳离子的原子核外没有电子，则A是H元素；空气中含量最多的是氮气，所以B是N元素；C元素原子最外层电子数是其电子层数的三倍，则C不可能是3层电子，所以C只有两层电子，最外层是6个，所以C是O元素；C与D可形成两种常见的离子化合物，O与Na能形成氧化钠与过氧化钠两种离子化合物，所以D是Na元素；工业上常用电解C与E的化合物来制备E单质，说明电解氧化物得到E单质，则E是Al元素，电解氧化铝得到Al。

（1）根据离子半径的比较，电子层结构相同的离子，随核电荷数的增加，离子半径逐渐减小，所以C、D、E的简单离子半径由小到大的顺序Al3+ < Na+ < O2-；

（2）工业上用氢气和氮气合成氨气，氨气是共价化合物，电子式为；检验氨气的方法是用润湿的红色石蕊试纸接近该气体，若试纸变红，证明氨气存在；

（3）过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气，化学方程式是2Na2O2 + 2H2O = 4NaOH + O2↑；所以过氧化钠与硫酸铜溶液反应时，过氧化钠与水反应生成的氢氧化钠与硫酸铜反应生成氢氧化铜的蓝色沉淀，所以D2C2与CuSO4溶液反应的现象是产生蓝色沉淀并有气泡放出；

（4）A、B、C三种元素可组成一种常见离子化合物是硝酸铵，其水溶液呈酸性，是因为铵根离子的水解的作用，硝酸根离子的浓度最大，其次是铵根离子，因为溶液呈酸性，所以氢氧根离子浓度最小，所以溶液中离子浓度的大小顺序是CNO3->CNH4+>CH+ >COH-；

（5）Al-空气电池中，Al与氢氧化钠溶液反应，所以Al作负极，失去电子与氢氧根离子结合为偏铝酸根离子和水，发生的电极反应式为Al + 4OH- -3e- = AlO2- + 2H2O。

考点：考查元素的推断，元素及其化合物的性质判断