Question

4．下表中實線表示目前元素周期表七個周期的部分邊界． ①～⑧八種元素在周期表中的相對位置如下：

請按要求回答下列問題：
（1）請在上表中用實線畫出從第三周期到第六周期金屬和非金屬的交界線．
（2）元素 ⑤、⑥、⑦氫化物的穩(wěn)定性由強到弱是（填化學(xué)式）H₂O＞H₂S＞PH₃．
（3）由元素 ①、③、⑤組成的共價化合物有多種，寫出其中相對分子質(zhì)量最小的分子的電子式：．
（4）設(shè)計實驗證明單質(zhì)的還原性：②①時，涉及反應(yīng)原理的化學(xué)方程式：2Na+2H₂O=2NaOH+H₂↑．
若利用如圖裝置實驗，證明元素的非金屬性：⑧⑦，則A中盛有濃鹽酸，B中有KMnO₄固體，C中反應(yīng)的離子方程式為S^2-+Cl₂=2Cl^-+S↓；但需在C的試管口處堵一塊蘸有氫氧化鈉溶液的棉花吸收尾氣．
（5）元素 ④的最高價氧化物的水化物X的溶液呈酸性的原因是（用電離方程式表示）HNO₃=H⁺+NO₃^-；與X的組成元素相同的離子化合物（含X的陰離子）的水溶液也呈酸性的原因是硝酸銨屬于強電解質(zhì)，在水中完全電離，其中NH₄⁺水解而使溶液顯酸性．
欲將標(biāo)準(zhǔn)狀況下8.96L M（由元素 ④和 ⑤組成的雙原子氣體分子）全部被水吸收成為元素④的最高價氧化物的水化物，需元素 ⑤的雙原子分子約0.3×6.02×10²³個．

Answer 1

分析 由元素在周期表中位置，可知①為H、②為Na、③為C、④為N、⑤為O、⑥為P、⑦為S、⑧為Cl．
（1）從第三周期到第六周期主族元素中，周期數(shù)≤最外層電子數(shù)為金屬元素，周期數(shù)＞最外層電子數(shù)為非金屬性；
（2）同周期自左而右非金屬性增強，同主族自上而下非金屬性減弱，非金屬性越強，氫化物越穩(wěn)定；
（3）由元素 ①、③、⑤組成的共價化合物中相對分子質(zhì)量最小的為HCHO；
（4）利用單質(zhì)的相互置換反應(yīng)驗證，利用鈉與水反應(yīng)生成氫氧化鈉與氫氣；
利用氯氣與硫化物反應(yīng)置換出硫驗證，用氫氧化鈉溶液吸收尾氣中氯氣；
（5）元素 ④的最高價氧化物的水化物X為HNO₃，電離出氫離子；
與X的組成元素相同的離子化合物（含X的陰離子）的水溶液也呈酸性，該化合物為NH₄NO₃，溶液中銨根離子水解呈酸性；
M由元素 ④和 ⑤組成的雙原子氣體分子，則M為NO，全部被水吸收成為元素④的最高價氧化物的水化物HNO₃，發(fā)生反應(yīng)：4NO+3O₂+2H₂O=4HNO₃，根據(jù)方程式計算．

解答 解：由元素在周期表中位置，可知①為H、②為Na、③為C、④為N、⑤為O、⑥為P、⑦為S、⑧為Cl．
（1）從第三周期到第六周期主族元素中，周期數(shù)≤最外層電子數(shù)為金屬元素，周期數(shù)＞最外層電子數(shù)為非金屬性，用實線畫出從第三周期到第六周期金屬和非金屬的交界線為：，
故答案為：；
（2）同周期自左而右非金屬性增強，同主族自上而下非金屬性減弱，非金屬性越強，氫化物越穩(wěn)定，故氫化物穩(wěn)定性：H₂O＞H₂S＞PH₃，
故答案為：H₂O＞H₂S＞PH₃；
（3）由元素 ①、③、⑤組成的共價化合物中相對分子質(zhì)量最小的為HCHO，電子式為，
故答案為：；
（4）利用單質(zhì)的相互置換反應(yīng)驗證，利用鈉與水反應(yīng)生成氫氧化鈉與氫氣，反應(yīng)方程式為：2Na+2H₂O=2NaOH+H₂↑，
利用氯氣與硫化物反應(yīng)置換出硫驗證，C中反應(yīng)的離子方程式為S^2-+Cl₂=2Cl^-+S↓；用氫氧化鈉溶液吸收尾氣中氯氣，但需在C的試管口處堵一塊蘸有氫氧化鈉溶液的棉花吸收尾氣，
故答案為：2Na+2H₂O=2NaOH+H₂↑；S^2-+Cl₂=2Cl^-+S↓；氫氧化鈉；
（5）元素 ④的最高價氧化物的水化物X為HNO₃，電離方程式為：HNO₃=H⁺+NO₃^-；
與X的組成元素相同的離子化合物（含X的陰離子）的水溶液也呈酸性，該化合物為NH₄NO₃，硝酸銨屬于強電解質(zhì)，在水中完全電離，其中NH₄⁺水解而使溶液顯酸性；
M由元素 ④和 ⑤組成的雙原子氣體分子，則M為NO，8.96L NO物質(zhì)的量為$\frac{8.96L}{22.4L/mol}$=0.4mol，全部被水吸收成為元素④的最高價氧化物的水化物HNO₃，發(fā)生反應(yīng)：4NO+3O₂+2H₂O=4HNO₃，需要氧氣物質(zhì)的量為0.3mol，即需要氧氣分子為：0.3×6.02×10²³，
故答案為：HNO₃=H⁺+NO₃^-；硝酸銨屬于強電解質(zhì)，在水中完全電離，其中NH₄⁺水解而使溶液顯酸性；0.3×6.02×10²³．

點評 本題考查元素周期表與元素周期律綜合運用，注意掌握元素化合物性質(zhì)，掌握金屬性、非金屬性強弱比較實驗事實，是對基礎(chǔ)知識的綜合考查．