Question

联合国宣布2019年为“国际化学元素周期表年”。短周期主族元素A、B、C、D、E的原子序数依次增大。A原子的最外层电子数是其内层电子数的2倍，B的单质是空气的最主要成分，C的单质在某些浓酸溶液中能发生钝化，D和A在同一主族，E的其中一种氧化物是造成酸雨的主要物质之一。请回答下列问题：

(1)A元素的名称为_________；元素E在周期表中的位置是________。

(2)A、B、D的原子半径的大小顺序是_________(用元素符号表示)。A和D的简单气态氢化物中稳定性较强的是___________(用化学式表示)。

(3)B和D最高价氧化物对应的水化物中，酸性较强的是___________。若用如图中装置验证这两种酸的酸性强弱，则在装置Ⅱ中加入的试剂分别为__________，观察到的实验现象是__________。

(4)AE₂常温下呈液态，则AE₂的化学键类型是_______。已知AE₂在氧气中完全燃烧，生成AO₂和EO₂，若 0.1 mol AE₂在 1 mol O₂中完全燃烧，所得混合气体在标准状况下的体积为________L。

(5)B的最高价氧化物对应的水化物的稀溶液与SO₂反应的离子方程式为________

Answer

碳 第三周期第VIA族 Si>C>N CH4 HNO3 Na2SiO3 Ⅱ中产生白色沉淀 共价键 22.4L 3SO2 + 2NO3- + 2H2O = 3SO42- + 2NO↑ + 4H+

【解析】

A原子的最外层电子数是其内层电子数的2倍，A的内层为K层，K层填满有2个电子，则A的最外层有4个电子，A为C；B的单质是空气的最主要成分，则B为N；C的单质在某些浓酸溶液中能发生钝化，在短周期中Al遇浓硫酸、浓硝酸钝化，则C为Al；D和A在同一主族，D为Si；E的其中一种氧化物是造成酸雨的主要物质之一，结合原子序数，E为S。则A、B、C、D、E分别为C、N、Al、Si、S。

(1)A为C元素，其名称为碳；E为S元素，在周期表的位置是第三周期第ⅥA族；

(2)同周期元素原子从左到右依次减小，C>N；同主族元素原子从上到下依次增大，则Si>C；则A、B、D原子半径的大小半径是Si>C>N；同主族元素从上到下，非金属性减弱，非金属性越强，其气态氢化物的稳定性越强，则CH4的稳定性强；

(3)同主族元素非金属性从上到下依次减弱，同周期元素从左到右依次增强，可知非金属性N(B)>C>Si(D)，非金属性越强，其最高价氧化物的水化物的酸性越强，则酸性较强的是HNO3；要证明HNO3的酸性强于H2SiO3，利用强酸制弱酸的方法，分液漏斗中盛装硝酸，锥形瓶中盛装Na2SiO3溶液，发生生成硅酸沉淀；可看到Ⅱ中产生白色沉淀；

(4)AE2为CS2，C达到稳定结构需要得到4个电子，S达到稳定结构需要得到2个电子，因此C和S通过共用达到稳定结构，CS2中含有共价键；CS2燃烧的化学方程式为CS2＋3O2=CO2＋2SO2，CS2是液体，该反应前后气体体积不变，因此0.1molCS2在1molO2中完全燃烧，所得混合气体的物质的量为1mol，其在标准状况下的体积为22.4L；

(5)B的最高价氧化物对应的水化物的稀溶液为稀硝酸；SO2具有还原性，HNO3具有氧化性，发生氧化还原反应，离子方程式为3SO2+2NO3-+2H2O=3SO42-+2NO↑+4H+。