Question

A、B、C、D、E为原子序数依次增大的五种短周期元素，其中仅含有一种金属元素，A和D原子的最外层电子数相同；B、C和E在周期表中相邻，且C、E同主族。B、C原子的最外层电子数之和等于D原子的核外电子数，A和C可形成两种常见的液态化合物。请回答下列问题：

（1）C、D、E三种原子对应的离子半径由大到小的顺序是________________ (填离子符号)，由A、B、C三种元素按原子个数比4∶2∶3组成的化合物所含的化学键类型有______________（选填“离子键”、“极性键”、“非极性键”）；

（2）地壳中含量最高的金属元素的单质与 D的最高价氧化物对应水化物的溶液反应，其离子方程式为：______________________________________________________；

（3）A、C两元素的单质与KOH溶液组成的燃料电池，其负极反应式为：______________________________；

（4）可逆反应2EC₂(g)＋C₂(g) 2EC₃(g)在一密闭容器A中进行，A容器中有一个可上下移动的活塞 (如右图所示)，若在A中充入1 mol C₂和2 mol EC₂，下列可以作为判断该反应达到平衡的标志的为__________（选填序号）。

① 容器内混合气体的总压强不随时间变化

② 容器内混合气体的密度不随时间变化

③ 各组分浓度不再变化

④ 单位时间内消耗a mol C₂同时生成2a mol EC₃

Answer

S2－ O2－ Na＋ 极性键和离子键 2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO2－＋3H2↑ H2－2e－＋2OH－===2H2O ②③

【解析】由题中信息可知，A和C可形成两种常见的液态化合物分别为水和双氧水，所以A为H、C为O；；B、C和E在周期表中相邻，且C、E同主族，所以B为N、E为S。B、C原子的最外层电子数之和等于D原子的核外电子数，A和D原子的最外层电子数相同，所以D为Na.所以A、B、C、D、E分别为H、N、O、Na、S等5种元素。

（1）C、D、E三种原子对应的离子中，硫离子有3个电子层，所以半径最大；氧离子和钠离子有2个电子层，核电荷数较小的半径较大，所以半径由大到小的顺序是S2－>O2－>Na＋，由A、B、C三种元素按原子个数比4∶2∶3组成的化合物是硝酸铵（NH4NO3）所含的化学键类型有离子键 、 极性键 ；

（2）地壳中含量最高的金属元素的单质铝，它与 D的最高价氧化物对应水化物氢氧化钠的溶液反应的离子方程式为：2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO2－＋3H2↑；

（3）A、C两元素的单质与KOH溶液组成的燃料电池，其负极上氢气发生氧化反应，反应式为：H2－2e－＋2OH－===2H2O；

（4）A是一个恒压密闭容器，若在A中充入1 mol O2和2 molSO2，发生的可逆反应2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)是一个气体分子数减少的反应，所以气体的密度和各组分的浓度是变化量，变化量不变时为平衡状态，所以可以作为判断该反应达到平衡的标志的为 ②（ 容器内混合气体的密度不随时间变化）和③ （各组分浓度不再变化）；①压强一直不变，所以不能作为平衡状态的标志；④ 单位时间内消耗a mol O2同时生成2a mol SO3，描述的都是正反应速率，不能说明正反应速率和逆反应速率相等，所以不是平衡状态的标志。