Question

如图是元素周期表的框架，请在表中①～⑩元素中回答问题

①

②

③

④

⑤

⑥

⑦

⑧

⑨

⑩

请用化学语言回答下列问题：
（1）在表中④、⑤、⑥三种元素的简单离子半径由大到小的顺序为

 

．
（2）其中⑤与⑦两元素的最高价氧化物的水化物反应的离子方程式为

 

．
（3）⑧与⑩两种元素非金属较强的是

 

，请用一个离子方程式证明该结论

 

．
（4）①与③的两种单质可以在金属铂做电极时构成一种对环境友好的燃料电池，电解质为⑨的最高价氧化物的水化物，请书写出正极反应式

 

，电池工作时阴离子定向移动到

 

极（填正或负）．
（5）元素①与⑧的两种单质在一定条件下可反应生成一种化合物甲，已知下表中的数据是破坏1mol物质中的化学键所吸收的能量（kJ），则生成1mol甲时释放的能量为

 

kJ．

化学键	Cl2	Br2	I2	HCl	HBr	HI	H2
能量（kJ）	243	193	151	432	366	298	436

Answer 1

考点：元素周期律和元素周期表的综合应用

专题：元素周期律与元素周期表专题

分析：由元素在周期表中的位置可知，①为H、②为N、③为O、④为F、⑤为Na、⑥为Mg、⑦为Al、⑧为Cl、⑨为K、⑩为Br，
（1）电子层结构相同，核电荷数越大离子半径越小；
（2）⑤与⑦两元素的最高价氧化物的水化物分别为氢氧化钠、氢氧化铝，二者反应生成偏铝酸钠与水；
（3）同主族自上而下元素非金属性减弱，利用卤素单质的相互置换反应可以证明元素非金属性强弱；
（4）正极发生还原反应，氧气在正极获得电子，碱性条件下生成氢氧根离子；电池工作时，电解质溶液中阴离子向负极移动；
（5）元素①与⑧的两种单质在一定条件下可反应生成一种化合物甲，发生反应：H₂+Cl₂=2HCl，形成化学键放出的能量-破坏化学键吸收的能量=反应放出的能量．

解答： 解：由元素在周期表中的位置可知，①为H、②为N、③为O、④为F、⑤为Na、⑥为Mg、⑦为Al、⑧为Cl、⑨为K、⑩为Br，
（1）F^-、Na⁺、Mg²⁺离子电子层结构相同，核电荷数越大离子半径越小，故离子半径F^-＞Na⁺＞Mg²⁺，
故答案为：F^-＞Na⁺＞Mg²⁺；
（2）⑤与⑦两元素的最高价氧化物的水化物分别为氢氧化钠、氢氧化铝，二者反应生成偏铝酸钠与水，反应离子方程式为：Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O，
故答案为：Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O；
（3）同主族自上而下元素非金属性减弱，故非金属性Cl＞Br，Cl₂+2Br^-=2Cl^-+Br₂可以证明元素Cl元素非金属更强，
故答案为：Cl；Cl₂+2Br^-=2Cl^-+Br₂；
（4）正极发生还原反应，氧气在正极获得电子，碱性条件下生成氢氧根离子，正极电极反应式为：O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-，电池工作时，电解质溶液中阴离子向负极移动，
故答案为：O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-；负；
（5）元素①与⑧的两种单质在一定条件下可反应生成一种化合物甲，发生反应：H₂+Cl₂=2HCl，生成1molHCl时释放的能量=432kJ-436kJ×0.5-243kJ×0.5=92.5kJ，
故答案为：92.5．

点评：本题考查元素周期表与元素周期律综合应用，难度中等，注意理解化学键与反应能量变化关系．