Question

13．如表1為元素周期表的一部分，請參照元素①～⑨在表中的位置，用化學用語回答下列問題：

（1）已知②的一種核素中子數為8，則其氣態(tài)氫化物的摩爾質量為18g/mol．
（2）①②⑤⑥的原子半徑由大到小的順序為Na＞Al＞C＞H（填元素符號）；⑦⑧⑨的最高價含氧酸的酸性由強到弱的順序是HClO₄＞H₂SO₄＞H₂SiO₃　（填化學式）．
（3）②的單質與③的最高價氧化物對應水化物的濃溶液能發(fā)生反應，其反應的化學方程式為C+4HNO₃（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+4NO₂↑+2H₂O；
（4）X、Y是中學化學中的常見物質，X、Y分別由元素④、⑤和②、④形成，X與Y　的反應是潛水艇和呼吸面具中氧氣的來源．Y中含有的化學鍵類型是共價鍵；X的電子式是；
（5）某研究性學習小組設計了一組實驗來探究元素周期律．甲同學設計了如圖2裝置來一次性完成的②、⑦非金屬性強弱比較的實驗研究；甲同學設計實驗的依據是強酸制弱酸；其中裝置B中所盛試劑的作用為除去CO₂中的 HCl氣體；C中反應的離子方程式為SiO₃^2-+2CO₂+2H₂O═H₂SiO₃↓+2HCO₃^-．

Answer 1

分析 根據元素在周期表中的位置可知，①為H，②為C，③為N，④為O，⑤為Na，⑥為Al，⑦為Si，⑧為S，⑨為Cl，
（1）②為C元素，其中子數為8的核素的質量數為14，其氫化物為甲烷，摩爾質量為18g/mol；
（2）電子層越多，原子半徑越大，據此判斷①②⑤⑥的原子半徑；非金屬性越強，最高價氧化物對應的水化物酸性越強，據此判斷⑦⑧⑨的最高價含氧酸的酸性大��；
（3）②的單質為C，③的最高價氧化物對應水化物的濃溶液為濃硝酸，碳與濃硝酸在加熱條件下反應生成二氧化碳、二氧化氮和水；
（4）X為Na₂O₂，Y為CO₂，二氧化碳為共價化合物，分子中含有共價鍵；過氧化鈉為離子化合物，分子中含有鈉離子和過氧根離子；
（5）根據信息知道：甲同學根據元素非金屬性與對應最高價含氧酸之間的關系如圖2裝置來一次性完成C、Si三種非金屬元素的非金屬性強弱比較，根據強酸制弱酸來回答即可；B的作用是除去二氧化碳中氯化氫，C中二氧化碳和硅酸鈉反應．

解答 解：由元素在周期表中的位置可知，①為H，②為C，③為N，④為O，⑤為Na，⑥為Al，⑦為Si，⑧為S，⑨為Cl，
（1）②為C元素，中子數為8的C的質量數為：6+8=14，其氫化物為甲烷，該甲烷的摩爾質量為18g/mol，故答案為：18g/mol；
（2）①為H，②為C，⑤為Na，⑥為Al，電子層越多，原子半徑越大，則四種原子的原子半徑大小為：Na＞Al＞C＞H；
⑦為Si，⑧為S，⑨為Cl，非金屬性越強，最高價氧化物對應的水化物酸性越強，非金屬性：Cl＞S＞Si，則酸性大小為：HClO₄＞H₂SO₄＞H₂SiO₃，
故答案為：Na＞Al＞C＞H； HClO₄＞H₂SO₄＞H₂SiO₃；
（3）②的單質為C，③的最高價氧化物對應水化物的濃溶液為濃硝酸，二者在加熱條件下反應生成二氧化碳、二氧化氮和水，反應的化學方程式為：C+4HNO₃（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+4NO₂↑+2H₂O，故答案為：C+4HNO₃（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+4NO₂↑+2H₂O；
（4）X為Na₂O₂，Y為CO₂，二氧化碳為共價化合物，分子中含有共價鍵；過氧化鈉為離子化合物，鈉離子直接用離子符號表示，過氧根離子需要標出最外層電子及所帶電荷，過氧化鈉的電子式為：，故答案為：共價鍵；；
（5）根據題干信息：甲同學根據元素非金屬性與對應最高價含氧酸之間的關系，設計了如圖2裝置來一次性完成同主族元素非金屬性強弱比較的實驗研究，碳酸酸性強于硅酸，最高價氧化物對應水化物酸性越強，則原子的非金屬性越強，依據強酸制弱酸來設計反應；A裝置用來制取二氧化碳，故A為碳酸鈣，鹽酸易揮發(fā)，故B的作用是除去二氧化碳中氯化氫，故B為飽和碳酸鈉溶液，C為硅酸鈉溶液，二氧化碳和硅酸鈉發(fā)生反應離子方程式為：SiO₃^2-+CO₂+H₂O═H₂SiO₃↓+CO₃^2-；
故答案為：強酸制弱酸；除去二氧化碳中氯化氫氣體；SiO₃^2-+CO₂+H₂O═H₂SiO₃↓+CO₃^2-．

點評 本題考查了元素周期律和元素周期律的綜合應用、性質實驗方案的設計等知識，題目難度中等，試題知識點較多、綜合性較強，充分考查學生的分析、理解能力及化學實驗能力，注意熟練掌握元素周期表結構、元素周期律的內容及性質實驗方案的設計原則．