Question

A、B、D、R、Q五种短周期主族元素，其原子序数依次增大，其中A原子核内无中子，B与D同周期，R与Q同周期，A与R同主族，D与Q同主族，D元素的原子最外层电子数是次外层电子数的三倍，B元素的最高正价和最低负价代数和为2。请用对应的化学用语回答下列问题：

（1）Q元素位于元素周期表中第______周期_____族。

（2）D、R、Q三种元素形成的简单离子的半径由大到小的顺序是________（用离子符号表示）。

（3）由A、B两种元素以原子个数比为5：1形成的离子化合物X，X的电子式为_______。

（4）由A、B元素形成的A₂B₄可以与O₂、KOH溶液形成原电池，该原电池负极的电极反应式为____。

（5）由A、D、R、Q四种元素形成的化合物Y（RAQD₃）（已知A₂QD₃的Ka₁=1.2×10^-2、Ka₂=6.3×10^-8），则Y溶液中各离子浓度由大到小的顺序为_______________；室温下，向Y溶液中加入一定量的NaOH，使溶液中c(AQD₃^-)=c(QD₃^2-)，则此时溶液呈______（填“酸性”、“碱性”或“中性”）

（6）Fe与D元素可形成Fe₂D₃、Fe₃D₄等化合物。向5.2g Fe₂D₃、Fe₃D₄、Cu的混合中加入0.5mol/L的硫酸溶液140mL时，固体恰好完全溶解，所得溶液中不含Fe³⁺。若用过量的CO在高温下还原相同质量的原混合物，固体减少的质量为______g。

Answer

（1）三 ⅥA （2）S2-> O2-> Na+（3）

（4）N2H4－4e-+4OH－＝N2+4H2O；（5）c(Na+)>c(HSO3-)>c(H+)>c(SO32-)>c(OH-) 碱性 （6）1.12

【解析】

试题分析：A、B、D、R、Q五种短周期主族元素，其原子序数依次增大，其中A原子核内无中子则A为H，B与D同周期，R与Q同周期，A与R同主族则R为Na，D元素的原子最外层电子数是次外层电子数的三倍，则D为O，D与Q同主族，则Q为S；B元素的最高正价和最低负价代数和为2，则B为N；据此推断解答：（1）硫元素在元素周期中的位置是第三周期ⅥA族；（2）O2－和Na+的离子结构相同，核电荷数大，离子半径小，故O2-、Na+、S2-半径由大到小的顺序为S2-> O2-> Na+；（3）由H、N形成的离子化合物NH5的电子式为；（4）由H、N元素形成的N2H4可以与O2、KOH溶液形成原电池，该原电池负极的电极是N2H4被氧化，电极反应式为N2H4－4e-+4OH－＝N2+4H2O；（5）由H、O、Na、S四种元素形成的化合物Y（NaHSO3）（已知H2SO3的Ka1=1.3×10-2、Ka2=6.3×10-8），亚硫酸氢根离子电离程度大于生成程度导致溶液呈酸性，但水解和电离程度都较小，钠离子不水解，水也电离出氢离子，所以溶液中离子浓度大小顺序是c（Na+）＞c（HSO3-）＞c（H+）＞c（SO32-）＞c（OH-）；向Y溶液中加入一定量的NaOH，使溶液中c（HSO3-）=c（SO32-），亚硫酸根离子水解程度大于亚硫酸氢根离子电离程度，所以溶液呈碱性；（6）Fe3O4、Fe2O3、Cu的混合物中加入硫酸溶液中，固体恰好完全溶解，所得溶液中不含Fe3+，溶液中溶质为CuSO4、FeSO4，硫酸中H元素与混合物中O元素结合守恒水，由水的分子式H2O可知，故n（O）=n（H2SO4）=0.14L×0.5mol/L=0.07mol，若用过量的CO在高温下还原相同质量的原混合物，固体减少的质量为氧化物中氧元素的质量，所以固体减少的质量为0.07mol×16g/mol=1.12g。

考点：考查位置结构性质的相互关系及应用，涉及离子浓度大小比较、原电池原理、电子式及化学计算等知识点。