Question

9．現(xiàn)有七種短周期主族元素，其原子序數(shù)按A、B、C、D、E、F、G的順序遞增．A元素的最高正化合價(jià)和最低負(fù)化合價(jià)的代數(shù)和等于0，且A是形成化合物種類最多的元素；C原子能形成分別含10電子、18電子的兩種陰離子，且C與F位于同一主族；D單質(zhì)投入冷水中反應(yīng)緩慢，投入沸水中迅速產(chǎn)生氣泡；E的簡單陽離子是同周期元素所形成的簡單離子中半徑最小的．回答下列問題：
（1）B位于周期表第二周期第VA族．
（2）A元素與C元素化合形成最高價(jià)化合物的電子式；用電子式表示D元素和G元素形成化合物的過程：．
（3）元素M位于E與F元素之間，且M單質(zhì)是優(yōu)良的半導(dǎo)體材料，廣泛用于太陽能電池．M、F、G的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)镠Cl＞H₂S＞SiH₄（用化學(xué)式表示）．
（4）若選擇三種試劑設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?zāi)茏C明非金屬性：B＞A＞M，用化學(xué)方程式表示實(shí)驗(yàn)原理：Na₂CO₃+2HNO₃═2NaNO₃+CO₂↑+H₂O；Na₂SiO₃+H₂O+CO₂═H₂SiO₃↓+Na₂CO₃．
（5）A、M、F、G的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)镠ClO₄＞H₂SO₄＞H₂CO₃＞H₂SiO₃（用化學(xué)式表示）．
（6）下列實(shí)驗(yàn)方法能證明D與E的金屬性強(qiáng)弱關(guān)系的是A（填字母序號(hào)）．
A．比較D和E的單質(zhì)分別與稀硫酸反應(yīng)產(chǎn)生氣泡的快慢
B．比較D和E的單質(zhì)分別與同濃度的氫氧化鈉溶液反應(yīng)產(chǎn)生氣泡的快慢
C．比較D和E的單質(zhì)分別與氯氣、氧氣、硫等非金屬單質(zhì)反應(yīng)的產(chǎn)物．

Answer 1

分析 A元素的最高正化合價(jià)和最低負(fù)化合價(jià)的代數(shù)和等于0，且A是形成化合物種類最多的元素，故A是碳元素；
C原子能形成分別含10電子、18電子的兩種陰離子，故C為氧元素，能形成氧離子和過氧根離子，分別為10電子和18電子；
A、B、C原子序數(shù)依次遞增，故B為氮元素；
C與F位于同一主族，那么F為硫元素；
G也為短周期元素，故G應(yīng)為氯元素；
E的簡單陽離子是同周期元素所形成的簡單離子中半徑最小的，故E為鋁元素；
D單質(zhì)投入冷水中反應(yīng)緩慢，投入沸水中迅速產(chǎn)生氣泡，且D原子序數(shù)小于Al，故D為鎂元素，
（1）B為N，據(jù)此解答；
（2）CO₂是共價(jià)化合物，其結(jié)構(gòu)式為O=C=O，碳原子和氧原子之間有2對(duì)電子；氯化鎂為離子化合物，據(jù)此書寫；
（3）依據(jù)題意推斷M為Si；
（4）利用強(qiáng)酸能夠制取弱酸書寫反應(yīng)方程式證明即可；
（5）非金屬性越強(qiáng)，其最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水合物酸性越強(qiáng)；
（6）比較元素的金屬性強(qiáng)弱，可根據(jù)金屬與水、酸反應(yīng)的劇烈程度以及對(duì)應(yīng)的最高價(jià)氧化物的水化物的堿性強(qiáng)弱判斷，以此解答該題．

解答 解：A元素的最高正化合價(jià)和最低負(fù)化合價(jià)的代數(shù)和等于0，且A是形成化合物種類最多的元素，故A是碳元素；
C原子能形成分別含10電子、18電子的兩種陰離子，故C為氧元素，能形成氧離子和過氧根離子，分別為10電子和18電子；
A、B、C原子序數(shù)依次遞增，故B為氮元素；
C與F位于同一主族，那么F為硫元素；
G也為短周期元素，故G應(yīng)為氯元素；
E的簡單陽離子是同周期元素所形成的簡單離子中半徑最小的，故E為鋁元素；
D單質(zhì)投入冷水中反應(yīng)緩慢，投入沸水中迅速產(chǎn)生氣泡，且D原子序數(shù)小于Al，故D為鎂元素，
（1）B為氮元素，處于第二周期第VA族，故答案為：二；ⅤA；
（2）CO₂是共價(jià)化合物，其結(jié)構(gòu)式為O=C=O，碳原子和氧原子之間有2對(duì)電子，其電子式為，MgCl₂為離子化合物，用電子式表示的形成過程為，
故答案為：；；
（3）元素M位于Al與S元素之間，且M單質(zhì)是優(yōu)良的半導(dǎo)體材料，廣泛用于太陽能電池，故M為硅元素，元素的非金屬性越強(qiáng)，其氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定，由于非金屬性Cl＞S＞Si，故氫化物穩(wěn)定性：HCl＞H₂S＞SiH₄，故答案為：HCl＞H₂S＞SiH₄；
（4）硝酸酸性強(qiáng)于碳酸，故硝酸與碳酸鈉反應(yīng)放出二氧化碳?xì)怏w，化學(xué)反應(yīng)方程式為：Na₂CO₃+2HNO₃═2NaNO₃+CO₂↑+H₂O，碳酸酸性強(qiáng)于硅酸，故碳酸與硅酸鈉反應(yīng)生成難溶于水的硅酸，化學(xué)反應(yīng)方程式為：Na₂SiO₃+H₂O+CO₂═H₂SiO₃↓+Na₂CO₃，
故答案為：Na₂CO₃+2HNO₃═2NaNO₃+CO₂↑+H₂O；Na₂SiO₃+H₂O+CO₂═H₂SiO₃↓+Na₂CO₃；
（5）由于非金屬性Cl＞S＞C＞Si，故酸性：HClO₄＞H₂SO₄＞H₂CO₃＞H₂SiO₃，故答案為：HClO₄＞H₂SO₄＞H₂CO₃＞H₂SiO₃；
（6）A、兩者均為排在H之前的活潑金屬，金屬性強(qiáng)的與稀硫酸反應(yīng)放出氫氣快，故A正確；
B、鋁為兩性單質(zhì)，能與氫氧化鈉反應(yīng)放出氫氣，鎂不能與氫氧化鈉副反應(yīng)放出氫氣，此不能說明金屬活潑性，故B錯(cuò)誤；
C、Mg和Al均不是變價(jià)元素，故與氧氣、氯氣、硫反應(yīng)產(chǎn)物均只有一種，不能說明金屬活潑性，故C錯(cuò)誤，
故選A．

點(diǎn)評(píng) 本題以元素的推斷為載體，主要考查的是金屬性與非金屬性強(qiáng)弱比較、電子式的書寫、元素所在周期表位置的判斷等，綜合性較強(qiáng)，難度一般．