Question

【題目】有八種短周期主族元素x、y、z、d、e、f、 g、h，其中x、y、d、f隨著原子序數(shù)的遞增，其原子半徑的相對大小、最高正價或最低負(fù)價的變化如圖1所示。z、e、g、h的最高價氧化物對應(yīng)水化物溶液（濃度均為0.01 mol/L）的pH與原子序數(shù)的關(guān)系如圖2所示。

根據(jù)上述信息進(jìn)行判斷，并回答下列問題：

（1）g在元素周期表中的位置是____________________。

（2）比較d、e、f的簡單離子半徑大小為______＜______＜______（用離子符號表示）；y、h 的最高價氧化物對應(yīng)水化物酸性較強(qiáng)的是__________（用化學(xué)式表示）。

（3）下列可作為比較e和f金屬性強(qiáng)弱的依據(jù)是________。

A．測等濃度相應(yīng)氯化物水溶液的pH

B．測兩種元素單質(zhì)的硬度和熔、沸點(diǎn)

C．比較單質(zhì)做還原劑時失去的電子數(shù)目的多少

D．比較兩種元素在化合物中化合價的高低

E．比較單質(zhì)與同濃度鹽酸反應(yīng)的劇烈程度

（4）據(jù)報道，最近意大利科學(xué)家獲得了極具研究價值的z4，其分子結(jié)構(gòu)與白磷分子（P4）的正四面體結(jié)構(gòu)相似。已知斷裂1 mol z－z鍵吸收167 kJ熱量，生成1 mol Z≡Z鍵放出942 kJ熱量，請寫出z4氣體在一定條件下生成z2氣體反應(yīng)的熱化學(xué)方程式___________________。

（5）由上述元素中的y、z、e組成的某劇毒化合物eyz不慎泄露時，消防人員通常采用噴灑過氧化氫溶液的方式處理，以減少污染。反應(yīng)生成一種酸式鹽和一種氣體，二者溶于水均呈堿性，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________________________________________。已知eyz含有z2分子中類似的化學(xué)鍵，寫出化合物eyz的電子式____________。

Answer 1

【答案】 第三周期第ⅥA族 Al3+ Na+ O2- HClO4 AE N4(g)＝2N2(g)△H＝－882kJ/mol NaCN+H2O2+H2O=NaHCO3+NH3↑

【解析】試題從圖中的化合價、原子半徑的大小及原子序數(shù)，可知x是H元素，y是C元素，d是O元素，f是Al元素，z、e、g、h的最高價氧化物對應(yīng)水化物溶液濃度均為0.01molL﹣1，e的pH為12，為一元強(qiáng)堿，則e是Na元素，z、h的pH均為2，為一元強(qiáng)酸，則z為N元素、h為Cl元素；g的pH小于2，則g的為二元強(qiáng)酸，故g為S元素。
解析：（1）g為S元素，處于周期表中第三周期第ⅥA族 。
（2）電子層結(jié)構(gòu)相同的離子，核電荷數(shù)越大離子半徑越小，則離子半徑：Al3+< Na+ < O2-；非金屬性越強(qiáng)最高價氧化物水化物的酸性越強(qiáng)，非金屬性Cl>S，所以HClO4的酸性強(qiáng)。
（3）A．溶液pH越小，金屬陽離子水解程度越大，則對應(yīng)元素的金屬性越弱，故A正確；B．單質(zhì)的硬度和熔、沸點(diǎn)，屬于物理性質(zhì)，不能比較金屬強(qiáng)弱，故B錯誤；C．金屬性強(qiáng)弱與失去電子數(shù)目無關(guān)，與得失電子難易有關(guān)，故C錯誤；D、元素在化合物中化合價的高低與得失電子數(shù)有關(guān)，與得失電子難易無關(guān)，故D錯誤； E．單質(zhì)與同濃度鹽酸反應(yīng)越劇烈，說明金屬性越強(qiáng)，故E正確；故選：AE；

（4）根據(jù)原子守恒知，一個N4分子生成2個N2分子，一個N4分子中含有6個N﹣N鍵，破壞1molN4分子中含有6molN﹣N鍵需要吸收167kJ/mol×6mol=1002kJ能量；生成2molN≡N鍵放出942kJ/mol×2mol=1884kJ能量，所以該反應(yīng)放出1884kJ﹣1002kJ=882kJ能量，所以熱化學(xué)反應(yīng)方程式為N4（g）=2N2（g）△H=﹣882kJ/mol；

（5）化合物NaCN不慎泄露時，通常采用噴灑過氧化氫溶液的方式處理，反應(yīng)生成一種酸式鹽和一種氣體，二者溶于水均呈堿性，所以生成NaHCO3、NH3，反應(yīng)方程式為：NaCN+H2O2+H2O=NaHCO3+NH3↑；NaCN由Na+、CN﹣構(gòu)成，含有N2分子中類似的化學(xué)鍵，則CN﹣中存在三鍵，NaCN電子式為。