Question

【题目】甲图是部分短周期元素的常见化合价与原子序数的关系图：

请回答下列问题：

（1）D元素在周期表中的位置为___________，D和G的简单氢化物中沸点高的是___________ （写化学式），A和E形成的化合物的电子式为_____________。

（2）D、E、G、H的简单离子半径由大到小的顺序为__________________________。（用化学式表示）

（3）二元化合物X是含有C元素的18电子分子，1molX（l）在25℃ 101kPa下完全燃烧放出622kJ的热量，写出表示X燃烧热的热化学方程式________________________________。

（4）H的最高价氧化物对应的水化物的浓溶液不稳定，受热可分解，产物之一是H的单质，且当有28mol电子转移时，常温共产生9mol气体，写出该反应的化学方程式___________________________________。

（5）由上述元素中的几种组成a、b、c各物质，某同学设计实验用乙图装置证明元素B、C、F的非金属性强弱（其中溶液b和溶液c均为足量）。

①溶液a和b分别为________，________（填化学式）。

②溶液c中的离子方程式为__________________________________________。

③请从原子结构的角度解释非金属性C＞B的原因 ____________________________________________________。

Answer 1

【答案】 第二周期第ⅥA族 H2O S2->Cl->O2->Na+ N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l) ΔH=-622kJmol-1 4HClO42Cl2↑+7O2↑+2H2O HNO3 饱和NaHCO3 SiO32-+CO2+H2O=H2SiO3↓+CO32- 碳和氮两元素位于同一周期，电子层数相同，氮比碳的原子序数大，原子半径小，原子核对最外层电子的吸引能力强，所以氮比碳的非金属性强

【解析】根据最高正价=最外层电子数，最低负价=最外层电子数-8（F、O无正价），结合原子序数大小关系可知：A为H元素、B为C元素、C为N元素、D为O元素、E为Na元素、F为Si元素、G为S元素、H为Cl元素。

（1）D为O元素，则D元素在周期表中的位置为：第二周期第ⅥA族；D和G的简单氢化物分别为：H2O和H2S，沸点高的是H2O；A和E形成的化合物为NaH，是离子化合物，电子式为：。

（2）D、E、G、H的简单离子分别为：O2-、Na+、S2-、Cl-，S2-和Cl-有3个电子层，O2-和Na+只有2个电子层，根据电子层越多，半径越大，电子层结构相同，原子序数越大，半径越小，则D、E、G、H的简单离子半径由大到小的顺序为：S2->Cl->O2->Na+。

（3）C为N元素，含N元素的二元化合物X是18电子分子，则X为N2H4，根据已知条件，表示N2H4燃烧热的热化学方程式为：N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l) ΔH=-622kJmol-1。

（4）H的最高价氧化物对应的水化物为HClO4，由已知，HClO4受热分解产物之一是Cl2，根据电子转移守恒可知，氧元素被氧化生成氧气，由氢原子守恒，还有水生成，Cl元素化合价由+7降为0，当有28mol电子转移时，得到氯气为：28mol÷（7×2）=2mol，生成氧气为9mol-2mol=7mol，反应方程式为：4HClO42Cl2↑+7O2↑+2H2O。

（5）①非金属性强弱与最高价氧化物对应水化物的酸性强弱有关，B、C、F元素分别为：C、N、Si，其最高价氧化物对应的水化物分别为：H2CO3、HNO3、H2SiO3，根据溶液中的强酸制弱酸原理，溶液a为HNO3、固体a为Na2CO3、溶液b为饱和NaHCO3溶液，用于除去CO2中的HNO3，溶液c为Na2SiO3溶液。②因为溶液c为Na2SiO3溶液，锥形瓶中产生的CO2经溶液b净化后，进入烧杯与Na2SiO3溶液反应生成H2SiO3沉淀，离子方程式为：SiO32-+CO2+H2O=H2SiO3↓+CO32-。③B为碳元素、C为氮元素，碳和氮两元素位于同一周期，电子层数相同，氮比碳的原子序数大，原子半径小，原子核对最外层电子的吸引能力大，得电子能力强，所以氮元素的非金属性强与碳元素。