Question

【題目】如圖是元素周期表的一部分，表中所列字母分別代表一種元素。根據(jù)表中所列元素回答下列問題：

(1)元素d在元素周期表中的位置是________，元素h與f的原子序數(shù)相差_____。

(2)元素b、c、f形成的簡單離子中半徑最小的是______(填離子符號)，原子半徑最小的是______(填元素符號)。

(3)表中第三周期所列元素的非金屬性最強的是______（填元素符號），e、f、g三種元素的簡單氫化物中最不穩(wěn)定的是______（填化學(xué)式）。

(4)元素與元素的最高價氧化物對應(yīng)水化物反應(yīng)的化學(xué)方程式為______。

(5)鉛(Pb)、錫(Sn)、鍺(Ge)與碳(C)、硅(Si)屬于同主族元素，常溫下，在空氣中，單質(zhì)錫、鍺均不反應(yīng)而單質(zhì)鉛表面生成一層氧化鉛；單質(zhì)鍺與鹽酸不反應(yīng)，而單質(zhì)錫與鹽酸反應(yīng)。由此可得出以下結(jié)論：

①鍺的原子序數(shù)為______；

②鉛(Pb)、錫(Sn)、鍺(Ge)的+4價氫氧化物的堿性由強到弱的順序為___________（用化學(xué)式表示）。

(6)最近，德國科學(xué)家實現(xiàn)了銣原子氣體的超流體態(tài)與絕緣態(tài)的可逆轉(zhuǎn)換，該成果將在量子計算機研究方面帶來重大突破。已知銣(Rb)是37號元素，相對原子質(zhì)量是85.5，與鈉同主族�；卮鹣铝袉栴}：

①銣在元素周期表中的位置為__________________。

②同主族元素的同類化合物的性質(zhì)相似，請寫出AlCl3與RbOH過量反應(yīng)的離子方程式：_____________________。

③現(xiàn)有銣和另一種堿金屬形成的混合金屬50 g，當(dāng)它與足量水反應(yīng)時，放出標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氫氣22.4 L，另一種堿金屬可能是__________。（填序號）

A.Li B.Na C.K D.Cs

Answer 1

【答案】第三周期第ⅢA族 18 Mg2+ S Cl PH3 NaOH+HClO4=NaClO4+H2O 32 Pb(OH)4>Sn(OH)4>Ge(OH)4 第五周期第ⅠA族 Al3++4OH-=AlO2-+2H2O (或?qū)憺?/span>Al3++4OH-=[Al(OH)4]-) AB

【解析】

由元素在周期表的位置可知，a是N元素，b為Na元素，C為Mg元素，d為Al元素，e為P元素，f為S元素，g為Cl元素，h為Se元素，然后根據(jù)元素周期律分析解答。

根據(jù)元素在周期表的位置可知確定各種元素分別是：a是N元素，b為Na元素，C為Mg元素，d為Al元素，e為P元素，f為S元素，g為Cl元素，h為Se元素。

(1)元素d為Al，原子核外電子排布是2、8、3，所以在元素周期表中的位置是第三周期IIIA族，f是16號元素S，h是34號元素Se，h與f原子序數(shù)相差34-16=18；

(2)b、c、f形成的簡單離子分別是Na+、Mg2+、S2-，Na+、Mg2+核外電子排布為2、8，具有兩個電子層，S2-核外電子排布是2、8、8，具有三個電子層，離子核外電子層數(shù)越多，離子半徑越大，對于電子層結(jié)構(gòu)相同的離子來說，核電荷數(shù)越大，離子半徑越小，所以，三種離子中離子半徑最小的是Mg2+；Na、Mg、S都是同一周期的元素，原子序數(shù)越大，原子半徑越小，所以三種元素的原子半徑最小的是S；

(3)同一周期的元素，原子序數(shù)越大，元素的非金屬性越強，表中第三周期元素的非金屬性最強是Cl；元素的非金屬性越強，其簡單氫化物的穩(wěn)定性就越強，e、f、g三種元素分別表示P、S、Cl，元素的非金屬性：P<S<Cl，所以它們形成的簡單氣態(tài)氫化物最不穩(wěn)定的是PH3；

(4)g元素與b元素的最高價氧化物對應(yīng)水化物分別是HClO4、NaOH，HClO4是一元強酸，NaOH是一元強堿，二者混合發(fā)生中和反應(yīng)產(chǎn)生鹽和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為NaOH+HClO4=NaClO4+H2O；

(5)①鍺位于Si元素下一周期，二者原子序數(shù)相差18，所以Ge的原子序數(shù)為14+18=32；

②由于同一主族的元素從上到下元素的金屬性逐漸增強，所以根據(jù)鉛(Pb)、錫(Sn)、鍺(Ge)在元素周期表的位置可知，元素的金屬性Pb>Sn>Ge，元素的金屬性越強，其最高價氧化物對應(yīng)水化物的堿性逐漸增強，故鉛(Pb)、錫(Sn)、鍺(Ge)的+4價氫氧化物的堿性由強到弱的順序為Pb(OH)4>Sn(OH)4>Ge(OH)4；

(6)①銣(Rb)是37號元素，原子核外有5個電子層，最外層有1個電子，所以37號元素在元素周期表中的位置為第五周期第ⅠA族；

②銣(Rb)與鈉同主族，由于Rb的金屬性比Na強，所以RbOH是一元強堿，AlCl3與過量的RbOH反應(yīng)產(chǎn)生的離子方程式為Al3++4OH-= AlO2-+2H2O (或?qū)憺?/span>Al3++4OH-=[Al(OH)4]-)；

③22.4 L標(biāo)準(zhǔn)狀況下的H2的物質(zhì)的量n(H2)=22.4 L÷22.4 L/mol=1 mol，銣和水反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Rb+2H2O=2RbOH+H2↑，可知2 molRb反應(yīng)產(chǎn)生1 mol H2，由堿金屬與水反應(yīng)的化學(xué)方程式為2M+2H2O=2MOH+H2↑可知混合金屬的平均摩爾質(zhì)量M==25 g/mol，Rb的摩爾質(zhì)量為85.5 g/mol，則另一種堿金屬的摩爾質(zhì)量一定小于25 g/mol，所以另一種堿金屬可能是Li或Na，故合理選項是AB。