Question

5．随原子序数递增，八种短周期元素（用字母x等表示），原子半径的相对大小、最高正价或最低负价的变化如图1所示：
根据判断出的元素回答问题：
（1）e在周期表中的位置是第三周期ⅠA族．
（2）d、e、h的简单离子半径由大到小顺序：O^2-＞Na⁺＞Al³⁺；．
（3）有关y、z、d三种元素的说法正确的是②③（填序号）．
①最高正价：d＞z＞y；②气态氢化物的稳定性：d＞z＞y
  ③非金属性：d＞z＞y；④单质活泼性：y＞z＞d
（4）根据g和h两种元素填空：
①最高正价氧化物对应的酸的酸性由强到弱的顺序是HClO_⁴＞H₂SO₄．
②g₂h₂分子中原子都满足8电子结构，试写出其电子式．
（5）根据x、e、f三种元素填空：
3mol的ex与2mol f在水溶液中反应生成标准状况下气体的体积134.4L．向此反应后的溶液中加盐酸至过量，试在图2坐标系画出生成沉淀的物质的量与加入盐酸的物质的量的关系曲线．
（6）根据f元素填空：
①工业上冶炼f单质时，写出阳极反应方程式2O^2--4e^-=O₂↑；．
②以f单质为阳极电解exyd₃溶液，写出阳极反应方程式Al-3e^-+3HCO₃^-=Al（OH）₃↓+3CO₂↑．．

Answer 1

分析 从图中的化合价和原子半径的大小，可知x是H元素，y是C元素，z是N元素，d是O元素，e是Na元素，f是Al元素，g是S元素，h是Cl元素．
（1）e是Na元素，在元素周期表的位置是第三周期ⅠA族；
（2）电子层结构相同的离子，核电荷数越大离子半径越小，O^2-＞Na⁺＞Al³⁺；
（3）y是C元素，z是N元素，d是O元素，有关说法①氧元素无最高正价，错误；②③C、N、O的非金属性依次增强，气态氢化物的稳定性依次增强，均正确；④单质的活泼性依次增强，错误；，
（4）g是S元素，h是Cl元素①S、Cl非金属性依次增强，最高正价氧化物对应的酸的酸性依次增强，由强到弱的顺序是HClO_⁴＞H₂SO₄；②根据S₂Cl₂分子中S、Cl的最外层电子数以及可以形成的共价键数目判断，其电子式为
（5）根据NaH+H₂O═NaOH+H₂↑，3molNaH与水反应可生成3molH₂和3molNaOH；  又由2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑，2molAl反应又可生成3molH₂，V_H2=6mol×22.4L/mol=134.4L；
往反应后的溶液中加入盐酸，由于NaOH还剩余1mol，先有NaOH+HCl=NaCl+H₂O，没有沉淀生成，并消耗盐酸1mol；接着AlO₂^-+H⁺+H₂O=Al（OH）₃↓，2molNaAlO₂反应生成2mol沉淀，消耗盐酸2mol；最后Al（OH）₃↓+3H⁺=Al³⁺+3H₂O，2mol沉淀全部溶解，消耗盐酸6mol；
（6）①工业上采用电解氧化铝生成金属铝和氧气，阳极2O^2--4e^-=O₂↑；
②用Al单质作阳极，Al为活性电极，发生氧化反应，电极反应式为：Al-3e^-=Al³⁺，生成的Al³⁺再与HCO₃^-发生双水解，生成Al（OH）₃．

解答 解：从图中的化合价和原子半径的大小，可知x是H元素，y是C元素，z是N元素，d是O元素，e是Na元素，f是Al元素，g是S元素，h是Cl元素．
（1）e是Na元素，在元素周期表的位置是第三周期ⅠA族，故答案为第三周期ⅠA族；
（2）电子层结构相同的离子，核电荷数越大离子半径越小，故答案为：O^2-＞Na⁺＞Al³⁺；
（3）y是C元素，z是N元素，d是O元素，有关说法①氧元素无最高正价，错误；②③C、N、O的非金属性依次增强，气态氢化物的稳定性依次增强，均正确；④单质的活泼性依次增强，错误，故答案为②③；
（4）g是S元素，h是Cl元素①S、Cl非金属性依次增强，最高正价氧化物对应的酸的酸性依次增强，由强到弱的顺序是HClO_⁴＞H₂SO₄；②根据S₂Cl₂分子中S、Cl的最外层电子数以及可以形成的共价键数目判断，其电子式为 ，故答案为；
（5）根据NaH+H₂O═NaOH+H₂↑，3molNaH与水反应可生成3molH₂和3molNaOH；  又由2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑，2molAl反应又可生成3molH₂，V_H2=6mol×22.4L/mol=134.4L；
往反应后的溶液中加入盐酸，由于NaOH还剩余1mol，先有NaOH+HCl=NaCl+H₂O，没有沉淀生成，并消耗盐酸1mol；接着AlO₂^-+H⁺+H₂O=Al（OH）₃↓，2molNaAlO₂反应生成2mol沉淀，消耗盐酸2mol；最后Al（OH）₃↓+3H⁺=Al³⁺+3H₂O，2mol沉淀全部溶解，消耗盐酸6mol；故答案为：134.4
（6）①工业上采用电解氧化铝生成金属铝和氧气，阳极2O^2--4e^-=O₂↑；
②用Al单质作阳极，Al为活性电极，发生氧化反应，电极反应式为：Al-3e^-=Al³⁺，生成的Al³⁺再与HCO₃^-发生双水解，生成Al（OH）₃．
故答案为：①2O^2--4e^-=O₂↑；②Al-3e^-+3HCO₃^-=Al（OH）₃↓+3CO₂↑．

点评 本题综合性较强，（1）（2）（3）（4）题教基础，考查了原子结构及元素性质的关系，（5）要理清发生的所有反应，（6）考查了电解池的电极反应式书写．