Question

A、B、C、D、E五種短周期元素，其原子序數(shù)依次增大，而原子半徑按A、C、B、E、D順序依次增大．A、D同主族；B、D、E三種元素原子的最外層電子數(shù)之和為10；E的單質(zhì)可做半導(dǎo)體材料；C與E兩元素形成的化合物可與A、C、D形成的化合物Y發(fā)生反應(yīng)；B元素的氣態(tài)氫化物與其最高價氧化物的水化物可以發(fā)生反應(yīng)生成化合物M．1molM中含有42mol電子．回答下列問題：
（1）E元素在周期表中的位置

第三周期、第ⅣA族

；化合物M中含有的化學(xué) 鍵類型有

離子鍵、（極性）共價鍵

．
（2）比較B、C、E形成的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性由強到弱的順序是（用化學(xué) 式表示）：

H₂O＞NH₃＞SiH₄

；寫出C與A形成的18e^-化合物的電子式

；
（3）用電子式表示A₂C的形成過程：

（4）寫出C與E兩元素形成的化合物與Y溶液反應(yīng)的離子方程式：

SiO₂+2OH^-=SiO₃^2-+H₂O

；寫出題中生成M的化學(xué)方程式

NH₃+HNO₃=NH₄NO₃

（5）以鉑作電極，以Y溶液作為電解質(zhì)溶液，A、C元素的單質(zhì)分別在兩電極上發(fā)生原電池反應(yīng)，則負(fù)極上的電極反應(yīng)式為

H₂+2OH^--2e^-=2 H₂O

，若標(biāo)準(zhǔn)狀況下，正極消耗3.36L氣體，則通過外電路的電子是

0.6 N_A（或3.612×10²³）

個．

Answer 1

分析：E的單質(zhì)可做半導(dǎo)體材料，應(yīng)為Si元素，B元素的氣態(tài)氫化物與其最高價氧化物的水化物可以發(fā)生反應(yīng)生成化合物M，則B應(yīng)為非金屬元素，只有N元素符合，形成的化合物為NH₄NO₃，1mol中含有42mol電子，B、D、E三種元素原子的最外層電子數(shù)之和為10，則D的最外層電子數(shù)為10-4-5=1，又D的原子序數(shù)最大，應(yīng)為Na元素，A、D同主族，且A的原子序數(shù)和原子半徑都最小，應(yīng)為H元素，根據(jù)C與E兩元素形成的化合物可與A、C、D形成的化合物Y發(fā)生反應(yīng)，應(yīng)是SiO₂和NaOH的反應(yīng)，則C為O元素，根據(jù)原子的結(jié)構(gòu)、元素對應(yīng)單質(zhì)、化合物的性質(zhì)結(jié)合元素周期律可解答該題．

解答：解：E的單質(zhì)可做半導(dǎo)體材料，應(yīng)為Si元素，B元素的氣態(tài)氫化物與其最高價氧化物的水化物可以發(fā)生反應(yīng)生成化合物M，則B應(yīng)為非金屬元素，只有N元素符合，形成的化合物為NH₄NO₃，1mol中含有42mol電子，B、D、E三種元素原子的最外層電子數(shù)之和為10，則D的最外層電子數(shù)為10-4-5=1，又D的原子序數(shù)最大，應(yīng)為Na元素，A、D同主族，且A的原子序數(shù)和原子半徑都最小，應(yīng)為H元素，根據(jù)C與E兩元素形成的化合物可與A、C、D形成的化合物Y發(fā)生反應(yīng)，應(yīng)是SiO₂和NaOH的反應(yīng)，則C為O元素，
（1）由以上分析可知E為Si元素，原子序數(shù)為14，原子核外有3個電子層，最外層電子數(shù)為4，則應(yīng)位于周期表第三周期、第ⅣA族，M為NH₄NO₃，為離子化合物，含有離子鍵和極性共價鍵，故答案為：第三周期、第ⅣA族；離子鍵和極性共價鍵；
（2）B、C、E形成的氣態(tài)氫化物分別為NH₃、H₂O、SiH₄，由于非金屬性O(shè)＞N＞Si，則氫化物穩(wěn)定性為H₂O＞NH₃＞SiH₄，
C與A形成的化合物中，H₂O₂含有18個e^-，其電子式為，
故答案為：H₂O＞NH₃＞SiH₄；；
（3）A₂C為H₂O，為共價化合物，可用電子式表示其形成過程為，
故答案為：；
（4）SiO₂為酸性氧化物，與NaOH反應(yīng)生成硅酸鈉和水，反應(yīng)的離子方程式為SiO₂+2OH^-=SiO₃^2-+H₂O，題中生成M的化學(xué)方程式為NH₃+HNO₃=NH₄NO₃，
故答案為：SiO₂+2OH^-=SiO₃^2-+H₂O；NH₃+HNO₃=NH₄NO₃；
（5）堿性氫氧電池中，負(fù)極通入氫氣，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為H₂+2OH^--2e^-=2H₂O，正極為氧氣參加反應(yīng)，
n（O₂）=

3.36L

22.4L/mol

=0.15mol，則通過外電路的電子n（e^-）=4n（O₂）=0.6mol，N（e^-）=0.6 N_A（或3.612×10²³），
故答案為：H₂+2OH^--2e^-=2H₂O；0.6 N_A（或3.612×10²³）．

點評：本題考查較為綜合，在元素推斷的基礎(chǔ)上考查電子式、物質(zhì)的組成和性質(zhì)以及原電池知識，本題中注意從物質(zhì)的用途、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)等角度推斷，學(xué)習(xí)中注重相關(guān)基礎(chǔ)的積累．