Question

短周期的五种元素A、B、C、D、E，原子序数依次增大。A、B、C三种元素电子层数之和是5。A、B两元素原子最外层电子数之和等于C元素原子最外层电子数；B元素原子最外电子层上的电子数是它的电子层数的2倍，A与D可以形成原子个数比分别为1∶1和2∶1的两种液态化合物；E单质用于净化水质。请回答：

（1）E的原子结构示意图是__________________。

下列可以验证C与D两元素非金属性强弱的实验事实是___________ （填写编号）。

A．比较这两种元素的气态氢化物的沸点

B．比较只有这两种元素所形成的化合物中的化合价

C．比较这两种元素的气态氢化物的稳定性

（2）由A、B两种元素组成的最简单的化合物，写出其电子式____。

（3）均由A、B、C、D四种元素组成的某无机化合物，既可以与盐酸反应又可以与NaOH溶液反应，其化学式为______________________。

（4）胶态磁流体在医学上有重要的用途，而纳米级Fe₃O₄是磁流体中的重要粒子，其制备过程可简单表示如下：

①将化合物CA₃通入等物质的量的FeSO₄、Fe₂(SO₄)₃的混合溶液中，生成两种碱，写出该反应过程的总的离子方程式____________________________________。

②上述反应生成的两种碱继续作用，得到Fe₃O₄。写出该反应的化学方程式_____________。

Answer

BC NH4HCO3 或(NH4)2 CO3 Fe2++2Fe3++8NH3+8H2O=Fe(OH)2↓+2Fe(OH)3↓+8N Fe(OH)2+2Fe(OH)3=Fe3O4+4H2O

【解析】A、B、C三种原子序数依次增大的短周期元素电子层数之和是5，则A为第1周期H元素、B和C为第2周期；B元素原子最外电子层上的电子数是它的电子层数的2倍，则B为C元素；A、B两元素原子最外层电子数之和等于C元素原子最外层电子数，则C为N元素；A与D可以形成原子个数比分别为1∶1和2∶1的两种液态化合物，则D为O元素，两种液态化合物为H2O2、H2O；E单质用于净化水质，则E为Cl元素。

（1）E为17号Cl元素，核电荷数为17，最外层含有7个电子，原子结构示意图是；C为N元素，D为O元素，A项，氢化物的沸点与非金属性强弱没有必然关系，故A错误；B项，比较N、O两种元素所形成的化合物中的化合价，显示负价的说明其非金属性较强，故B正确；C项，非金属性越强，对应的气态氢化物越稳定，故C正确。

（2）H和C形成的最简单的化合物是甲烷，其电子式为：。

（3）由H、C、N、O四种元素组成的无机化合物，既可以与盐酸反应又可以与NaOH溶液反应，则该无机化合物为弱酸的铵盐，故其化学式为：NH4HCO3 或(NH4)2CO3。

（4）①化合物NH3通入等物质的量的FeSO4、Fe2(SO4)3的混合溶液中，生成两种碱，则生成Fe(OH)2、Fe(OH)3，还有(NH4)2SO4，离子方程式为：Fe2++2Fe3++8NH3+8H2O=Fe(OH)2↓+2Fe(OH)3↓+8NH4+；②Fe(OH)2和Fe(OH)3继续反应得到Fe3O4，根据原子守恒，化学方程式为：Fe(OH)2+2Fe(OH)3=Fe3O4+4H2O。