Question

現(xiàn)有下列短周期元素性質(zhì)的數(shù)據(jù)：

元素編號 元素性質(zhì)	①	②	③	④	⑤	⑥	⑦	⑧
原子半徑（10-10m）	0.74	1.60	1.52	1.10	0.99	1.86	0.75	1.43
最高或最低化合價		+2	+1	+5	+7	+1	+5	+3
	-2			-3	-1		-3

試回答下列問題：
（1）上述元素中處于第 VA族的有

 

，處于第二周期的有

 

（以上均用編號表示）．
（2）上述元素中金屬性最強的是

 

（用編號表示）．
（3）寫出元素①、⑧形成的化合物與KOH溶液反應(yīng)的化學方程式

 

．
（4）經(jīng)驗表明，除氫和氦外，當元素原子的電子層數(shù)（n）多于或等于原子最外層電子數(shù)（m）即（n-m）≥0時，該元素屬于金屬元素；當元素原子的最外層電子數(shù)（m）多于原子的電子層數(shù)（n）即（n-m）＜0時，該元素屬于非金屬元素．試回答：
a．第n（n≥2）周期有

 

種非金屬元素（用含n的代數(shù)式表示，含零族元素）．
b．根據(jù)周期表中每個周期非金屬元素的種數(shù)，預測周期表中應(yīng)有

 

種非金屬元素（含零族元素），還有

 

種未發(fā)現(xiàn)，未發(fā)現(xiàn)的非金屬處在第

 

周期第

 

族（注：將零族看作 VIIIA族）．

Answer 1

分析：從圖表數(shù)據(jù)可知，+1價的③、⑥，一定是堿金屬Li和Na，而原子半徑⑥＞③，故③應(yīng)為IA族第二周期的Li，⑥為三周期的Na元素；④和⑦最高正價均為+5，負價一致，故為VA族元素，因原子半徑④＞⑦，故④為第三周期第VA族的P元素，⑦為N元素；從化合價可推出⑤屬于鹵素，由于短周期F元素無正價，故⑤為氯元素，位于第VIIA族第三周期；⑧最高正價+3價，無負價，只能是IIIA族元素，而原子半徑⑧＞④，故⑧只能是位于第三周期第IIIA族的Al元素；①的最低負價為-2價，無正價，則①應(yīng)為第二周期的O元素，②最高正價+2價，無負價，只能是ⅡA族元素，且原子半徑⑧＜②＜⑥，為第三周期的Mg元素，根據(jù)元素所在周期表中的位置，元素對應(yīng)原子、單質(zhì)以及化合物的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，結(jié)合元素周期律的遞變規(guī)律解答該題．

解答：解：+1價的③、⑥，一定是堿金屬Li和Na，而原子半徑⑥＞③，故③應(yīng)為IA族第二周期的Li，⑥為三周期的Na元素；④和⑦最高正價均為+5，負價一致，故為VA族元素，因原子半徑④＞⑦，故④為第三周期第VA族的P元素，⑦為N元素；從化合價可推出⑤屬于鹵素，由于短周期F元素無正價，故⑤為氯元素，位于第VIIA族第三周期；⑧最高正價+3價，無負價，只能是IIIA族元素，而原子半徑⑧＞④，故⑧只能是位于第三周期第IIIA族的Al元素；①的最低負價為-2價，無正價，則①應(yīng)為第二周期的O元素，②最高正價+2價，無負價，只能是ⅡA族元素，且原子半徑⑧＜②＜⑥，為第三周期的Mg元素，
（1）④、⑦元素的最高化合價為+5價，原子的最外層有5個電子，應(yīng)位于周期表第VA族，①應(yīng)為第二周期的O元素，③應(yīng)IA族第二周期的Li，⑦第二周期的為N元素，
故答案為：④⑦；①③⑦；
（2）根據(jù)金屬性的遞變規(guī)律可知上述元素中金屬性最強的元素應(yīng)為第三周期第ⅠA族的Na元素，即⑥，
故答案為：⑥；
（3）①、⑧形成的化合物為Al₂O₃，具有兩性，與KOH反應(yīng)生成KAlO₂和水，反應(yīng)的化學方程式為Al₂O₃+2KOH=2KAlO₂+H₂O，
故答案為：Al₂O₃+2KOH=2KAlO₂+H₂O；
（4）a．當元素原子的最外層電子數(shù)（m）多于原子的電子層數(shù)（n）即（n-m）＜0時，該元素屬于非金屬元素，則有
m＞n，原子核外最外層電子數(shù)不超過8，則應(yīng)有8-n中非金屬，
故答案為：8-n；
b．由題意可知，第一周期中有兩種非金屬元素，為氫和氦，第二周期中符合m＞n的有8-2=6種，第三周期中符合m＞n的有8-3=5種，第四周期中符合m＞n的有8-4=4種，第五周期中符合m＞n的有8-5=3種，第六周期中符合m＞n的有8-6=2種，第七周期中符合m＞n的有8-7=1種，共含有23種非金屬，其中第七周期的VIIIA族還沒有發(fā)現(xiàn)，
故答案為：23，1，七； VIIIA族．

點評：本題考查元素的位置結(jié)構(gòu)性質(zhì)關(guān)系及應(yīng)用，題目難度較大，本題從化合價和原子半徑的角度來判斷元素的種類，要求同學們在學習中要注意把握相關(guān)周期律的遞變規(guī)律，題中（4）為該題的難點，也為易錯點，注意把握．