Question

幾種短周期元素的原子半徑及主要化合價見下表：

元素代號	A	B	C	D	E	F	G
化合價	-2	-1	-2、+6	+4、-4	+3	+1	+4、-4
原子半徑（nm）	0.074	0.099	0.102	0.117	0.143	0.186	0.077

F與E的最高價氧化物對應(yīng)水化物相互反應(yīng)生成鹽與水，分析上表的有關(guān)數(shù)據(jù)，并結(jié)合已學(xué)過知識，請用化學(xué)用語回答下列問題．
（1）寫出C元素在周期表中的位置

 

．
（2）常溫下這幾種元素形成的單質(zhì)能與水反應(yīng)的有

 

．
（3）用電子式表示F₂C的形成過程

 

．
（4）B、C、D最高價氧化物對應(yīng)的水化物的酸性由大到小的順序?yàn)?!--BA-->

 

，B、C、F的最高價氧化物對應(yīng)的水化物形成溶液，濃度均為0.1mol/L時，pH由大到小的順序?yàn)?!--BA-->

 

．
（5）1molF₂A₂與水反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子為

 

mol，反應(yīng)生成的溶液與1L 0.5mol/L EB₃溶液反應(yīng)的離子方程式為

 

．
（6）將元素F的單質(zhì)放入B與E形成的化合物的水溶液中，會產(chǎn)生氣體和沉淀．若反應(yīng)完全后生成標(biāo)況下0.672L氣體，則生成沉淀的最大質(zhì)量為

 

g．
（7）F的同族元素M可以與G元素形成多種化合物，其中相對分子質(zhì)量最小的分子為丙，其空間構(gòu)型為正四面體型．用A的單質(zhì)和丙可以制成原電池，電池中裝有濃KOH溶液，用多孔的惰性電極浸入濃KOH溶液，在X極通入化合物丙，Y極通入A的單質(zhì)，則X極是該電池的

 

極，X極的電極反應(yīng)式為

 

．

Answer 1

分析：在短周期元素中，A和C的化合價都有-2價，應(yīng)為第ⅥA族元素，C的最高價為+6價，C應(yīng)為S元素，A無正價，A應(yīng)為O元素；D和G的化合價都有+4、-4價，應(yīng)為ⅣA族元素，且D的原子半徑較大，故D為Si元素、G為碳元素；B有-1價，處于ⅦA族，原子半徑大于碳原子，故B為Cl元素；E有+3價，處于ⅢA族，原子半徑大于Si，故E為Al，F(xiàn)有+1價，處于ⅠA族，F(xiàn)與E的最高價氧化物對應(yīng)水化物相互反應(yīng)生成鹽與水，F(xiàn)應(yīng)為Na，據(jù)此解答．

解答：解：在短周期元素中，A和C的化合價都有-2價，應(yīng)為第ⅥA族元素，C的最高價為+6價，C應(yīng)為S元素，A無正價，A應(yīng)為O元素；D和G的化合價都有+4、-4價，應(yīng)為ⅣA族元素，且D的原子半徑較大，故D為Si元素、G為碳元素；B有-1價，處于ⅦA族，原子半徑大于碳原子，故B為Cl元素；E有+3價，處于ⅢA族，原子半徑大于Si，故E為Al，F(xiàn)有+1價，處于ⅠA族，F(xiàn)與E的最高價氧化物對應(yīng)水化物相互反應(yīng)生成鹽與水，則F應(yīng)為Na，
（1）C為硫元素，處于周期表中第三周期第VIA族，
故答案為：第三周期第VIA族；
（2）常溫下，上述幾種元素形成的單質(zhì)能與水反應(yīng)的有：Na、Cl₂，
故答案為：Na、Cl₂；
（3）用電子式表示Na₂S的形成過程為：，
故答案為：；
（4）非金屬性Cl＞S＞Si，故最高價氧化物對應(yīng)的水化物的酸性HClO₄＞H₂SO₄＞H₂SiO₃，NaOH溶液呈堿性，HClO₄、H₂SO₄溶液呈酸性，硫酸為二元強(qiáng)酸，二者濃度相同，硫酸的酸性更強(qiáng)，故pH由大到小的順序?yàn)镹aOH＞HClO₄＞H₂SO₄，
故答案為：HClO₄＞H₂SO₄＞H₂SiO₃；NaOH＞HClO₄＞H₂SO₄；
（5）Na₂O₂與水反應(yīng)中過氧化鈉其氧化劑、還原劑作用，各占一半，故1molNa₂O₂與水反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子為1mol×

1

2

×2×[0-（-1）]=1mol，根據(jù)鈉原子守恒可知生成NaOH為2mol，1L 0.5mol/LAlCl₃溶液中n（Al³⁺）=1L×0.5mol/L=0.5mol，故n（Al³⁺）：n（OH^-）=0.5mol：2mol=1：4，反應(yīng)生成偏鋁酸鈉，反應(yīng)的離子方程式為：Al³⁺+4OH^-=AlO₂^-+2 H₂O，
故答案為：1；Al³⁺+4OH^-=AlO₂^-+2 H₂O；
（6）將Na單質(zhì)放入AlCl₃溶液，反應(yīng)完全后生成標(biāo)況下0.672L氣體，則氫氣的物質(zhì)的量=

0.672L

22.4L/mol

=0.03mol，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒可知n（Na）=2n（H₂）=0.06mol，故生成n（NaOH）=0.06mol，根據(jù)氫氧根守恒可知生成沉淀氫氧化鋁的最大物質(zhì)的量=

0.06mol

3

=0.02mol，故沉淀最大重量=0.02mol×78g/mol=1.56g，
故答案為：1.56；
（7）Na的同族元素M可以與碳元素形成多種化合物，則M為H元素，其中相對分子質(zhì)量最小的分子為丙，其空間構(gòu)型為正四面體型，則丙為CH₄，用氧氣和CH₄可以制成原電池，電池中裝有濃KOH溶液，用多孔的惰性電極浸入濃KOH溶液，在X極通入化合物CH₄，Y極通入氧氣，CH₄發(fā)生氧化反應(yīng)，堿性條件下生成碳酸根與水，則X極是該電池的負(fù)極，X極的電極反應(yīng)式為：CH₄-8e^-+10OH^-=CO₃^2-+7H₂O，
故答案為：負(fù)；CH₄-8e^-+10OH^-=CO₃^2-+7H₂O．

點(diǎn)評：本題考查位置結(jié)構(gòu)性質(zhì)的關(guān)系及應(yīng)用，難度中等，根據(jù)化合價、原子半徑確定元素是解題的關(guān)鍵，注意元素周期律的理解應(yīng)用．