Question

A、D、E、W是中学常见的四种元素，原子序数依次增大。A的原子最外层电子数是次外层的2倍，D的氧化物属于两性氧化物，D、E位于同周期，A、D、E的原子最外层电子数之和为14，W是人体必需的微量元素，缺乏W会导致贫血症状。

（1）A在元素周期表中的位置是__________________。

（2）下列事实能用元素周期律解释的是_____(填字母序号）。

a . D的最高价氧化物对应水化物的碱性弱于Mg(OH)₂

b. E的气态氢化物的稳定性小于HF

c. WE₃的溶液可用于刻蚀铜制的印刷电路板

（3）E的单质可以从NaBr溶液中置换出Br₂单质，从原子结构的角度解释其原因是__________。

（4）①工业上用电解法制备D的单质，反应的化学方程式为____________________。

②家用“管道通”的有效成分是烧碱和D的单质，使用时需加入一定量的水，此时发生反应的化学方程式为____________________。

（5）W的单质可用于处理酸性废水中的NO₃^-，使其转换为NH₄⁺，同时生成有磁性的W的氧化物X，再进行后续处理。

① 上述反应的离子方程式为__________。

② D的单质与X在高温下反应的化学方程式为__________。

Answer

第二周期，第IVA族 ab Cl(可用E代替)和Br同主族，最外层均为7个电子，电子层数、原子半径Br大，核对最外层电子的引力Br小于Cl，原子得电子能力Br小于Cl，元素的非金属性Br弱于Cl，单质的氧化性Br2弱于Cl2 2Al2O3(熔融)4A1+3O2↑ 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑ 3Fe+NO3-+2H++H2O=Fe3O4+NH4+ 8Al+3Fe3O44Al2O3+9Fe

【解析】A、D、E、W是中学常见的四种元素，原子序数依次增大。A的原子最外层电子数是次外层的2倍，A为C元素；D的氧化物属于两性氧化物，D为Al元素；D、E位于同周期，A、D、E的原子最外层电子数之和为14，则E最外层电子数为14-4-3=7，E为Cl元素；W是人体必需的微量元素，缺乏W会导致贫血症状，W为Fe元素。

(1)C元素在元素周期表中位于第二周期，第ⅣA族，故答案为：第二周期，第ⅣA族；

(2)a . 同一周期，从左到右，元素的金属性逐渐减弱，铝的金属性比镁弱，因此氢氧化铝的碱性弱于Mg(OH)2，与元素周期律有关，正确；b. 同一主族，从上到下，元素的非金属性逐渐减弱，氯元素的非金属小于氟，则氯化氢的稳定性小于HF，与元素周期律有关，正确；c. 氯化铁溶液可用于刻蚀铜制的印刷电路板，是因为铁离子的氧化性比铜离子强，与元素周期律无关，错误；故选ab；

(3) Cl和Br同主族，最外层均为7个电子，电子层数、原子半径Br大，核对最外层电子的引力Br小于Cl，原子得电子能力Br小于Cl，元素的非金属性Br弱于Cl，单质的氧化性Br2弱于Cl2，因此氯气可以从NaBr溶液中置换出Br2单质，故答案为：Cl和Br同主族，最外层均为7个电子，电子层数、原子半径Br大，核对最外层电子的引力Br小于Cl，原子得电子能力Br小于Cl，元素的非金属性Br弱于Cl，单质的氧化性Br2弱于Cl2；

(4)①工业上用电解熔融的氧化铝的方法冶炼铝，反应的化学方程式为2Al2O3(熔融)4A1+3O2↑，故答案为：2Al2O3(熔融)4A1+3O2↑；

②铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，反应的化学方程式为2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑，故答案为：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑；

(5)铁可用于处理酸性废水中的NO3-，使其转换为NH4+，同时生成有磁性的四氧化三铁。

①反应的离子方程式为3Fe+NO3-+2H++H2O=Fe3O4+NH4+，故答案为：3Fe+NO3-+2H++H2O=Fe3O4+NH4+；

②铝与四氧化三铁在高温下发生铝热反应，反应的化学方程式为8Al+3Fe3O4 4Al2O3+9Fe，故答案为：8Al+3Fe3O4 4Al2O3+9Fe。