Question

20．如图1是部分短周期元素的常见化合价与原子序数的关系图：

（1）元素F在周期表中的位置第三周期ⅣA族．
（2）C与D形成原子个数比为1：1的化合物中所含化学键类型为离子键、非极性共价键．用电子式表示该物质的形成过程．
（3）C、D、G对应的简单离子半径由大到小顺序是S^2-＞O^2-＞Na⁺．（用离子符号回答）
（4）某同学设计实验装置如图2，证明A、B、F的非金属性强弱关系：
①溶液a和溶液b分别为硝酸（HNO₃），饱和NaHCO₃溶液．
②溶液c中的离子反应方程式为SiO₃^2-+CO₂+H₂O=H₂SiO₃↓+CO₃^2-或SiO₃^2-+2CO₂+2H₂O=H₂SiO₃↓+2HCO₃^-．

Answer 1

分析 短周期元素中，A、F均有+4、-4价，处于ⅣA族，且原子序数A＜F，故A为碳、F为Si；C、G均有-2价，且G有+6，G的原子序数较大，故C为O元素、G为S元素；B有+5、-3价，原子序数介于碳、氧之间，故B为N元素；H有+7、-1价，原子序数大于硫，则H为Cl；D有+1价，E有+3价，分别处于ⅠA族、ⅢA族，原子序数氧＜D＜E＜Si，故D为Na，E为Al，以此解答该题．

解答 解：短周期元素中，A、F均有+4、-4价，处于ⅣA族，且原子序数A＜F，故A为碳、F为Si；C、G均有-2价，且G有+6，G的原子序数较大，故C为O元素、G为S元素；B有+5、-3价，原子序数介于碳、氧之间，故B为N元素；H有+7、-1价，原子序数大于硫，则H为Cl；D有+1价，E有+3价，分别处于ⅠA族、ⅢA族，原子序数氧＜D＜E＜Si，故D为Na，E为Al．
（1）元素F为Si，在周期表中的位置：第三周期ⅣA族，故答案为：第三周期ⅣA族；
（2）O与Na形成原子个数比为1：1的化合物是过氧化钠，过氧化钠中所含有离子键、非极性共价键，过氧化钠为离子化合物，O原子和Na原子之间形成共用电子对，用电子式表示过氧化钠的形成过程为：，
故答案为：离子键、非极性共价键；；
（3）电子层结构相同的离子，核电荷数越大离子半径越小，离子电子层越多离子半径越小，简单离子半径大小顺序是：S^2-＞O^2-＞Na⁺，
故答案为：S^2-＞O^2-＞Na⁺；
（4）①利用最高价含氧酸的酸性强弱，证明A、B、F的非金属性强弱关系，溶液a为硝酸，溶液b为饱和NaHCO₃溶液，溶液c为硅酸钠溶液，
故答案为：硝酸（HNO₃）；饱和NaHCO₃溶液；
②溶液c为硅酸钠溶液，溶液c中的离子反应方程式为：SiO₃^2-+CO₂+H₂O=H₂SiO₃↓+CO₃^2-或SiO₃^2-+2CO₂+2H₂O=H₂SiO₃↓+2HCO₃^-，
故答案为：SiO₃^2-+CO₂+H₂O=H₂SiO₃↓+CO₃^2-或SiO₃^2-+2CO₂+2H₂O=H₂SiO₃↓+2HCO₃^-．

点评 本题考查结构性质位置关系应用，为高考常见题型，侧重于学生的分析能力的考查，解答关键是根据化合价与原子序数推断元素，注意对元素周期律的理解掌握，难度中等．