Question

9．A，D，E，G，X，Y，Z是幾種常見的短周期主族元素，其原子半徑隨原子序數(shù)變化如圖所示，已知A的最高正價與最低負價的絕對值相等，E的單質是空氣的主要成分之一，G原子和Ne原子的核外電子數(shù)相差1．Y的單質是一種常見的半導體材料，Z的原子半徑在同周期中最小，G、X、Z的最高價氧化物對應水化物可以兩兩反應生成鹽．
（1）A元素周期表中的位置是第二周期ⅡA族；Y的最高價氧化物的用途有光導纖維（填一種即可）；
（2）E的陰離子和G的陽離子與Ne原子具有相同的電子層結構，E的陰離子與G的陽離子比較，半徑小的是Na⁺（填離子符號）；Z的氣態(tài)氫化物與Y的氣態(tài)氫化物比較，較穩(wěn)定的是HCl（填化學式）；試用一個化學方程說明A元素的非金屬性強于Y元素：Na₂SiO₃+2CO₂+2H₂O=H₂SiO₃↓+2NaHCO₃；
（3）若用A，X的單質作電極，用G的最高價氧化物水化物的水溶液作電解質溶液，組成圖2所示的原電池，該原電池的負極材料是Al（填化學式），電池總反應的化學方程式是2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑．

Answer 1

分析 A、D、E、G、X、Y、Z是幾種常見的短周期主族元素，由原子半徑隨原子序數(shù)變化關系，可知A、D、E處于第二周期，G、X、Y、Z處于第三周期，A的最高正價與最低負價的絕對值相等，則A為碳元素；E的單質是空氣的主要成分之一，結合原子序數(shù)可知，D為N元素、E為O元素；G原子和Ne原子的核外電子數(shù)相差1，原子半徑大于O元素，故G為Na；Y的單質是一種常見的半導體材料，則Y為Si；Z的原子半徑在同周期中最小，則Z為Cl；G、X、Z的最高價氧化物對應水化物可以兩兩反應生成鹽，則X為Al，據(jù)此解答．

解答 解：A、D、E、G、X、Y、Z是幾種常見的短周期主族元素，由原子半徑隨原子序數(shù)變化關系，可知A、D、E處于第二周期，G、X、Y、Z處于第三周期，A的最高正價與最低負價的絕對值相等，則A為碳元素；E的單質是空氣的主要成分之一，結合原子序數(shù)可知，D為N元素、E為O元素；G原子和Ne原子的核外電子數(shù)相差1，原子半徑大于O元素，故G為Na；Y的單質是一種常見的半導體材料，則Y為Si；Z的原子半徑在同周期中最小，則Z為Cl；G、X、Z的最高價氧化物對應水化物可以兩兩反應生成鹽，則X為Al．
（1）A為碳元素，在元素周期表中的位置是：第二周期ⅡA族；Y的最高價氧化物為二氧化硅，可以用作光導纖維等，
故答案為：第二周期ⅡA族；光導纖維；
（2）電子層結構相同的離子，核電荷數(shù)越大離子半徑越小，故離子半徑O^2-＞Na⁺；由于非金屬性Cl＞Si，故HCl比SiH₄穩(wěn)定；用化學方程說明碳元素的非金屬性強于Si元素：Na₂SiO₃+2CO₂+2H₂O=H₂SiO₃↓+2NaHCO₃，故答案為：Na⁺；HCl；Na₂SiO₃+2CO₂+2H₂O=H₂SiO₃↓+2NaHCO₃；
（3）若用碳、Al的單質作電極，用NaOH水溶液作電解質溶液，組成圖原電池，Al與氫氧化鈉溶液反應生成偏鋁酸鈉與氫氣，該原電池的負極材料是Al，電池總反應的化學方程式是：2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑，故答案為：Al；2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑．

點評 本題考查結構性質位置關系應用，推斷元素是解題關鍵，注意對元素周期律的理解掌握，難度中等．