Question

【題目】下表是元素周期表的一部分，針對表中的①～⑨種元素,填寫下列空白(填寫序號(hào)不得分):

族 周期	ⅠA	ⅡA	ⅢA	ⅣA	ⅤA	ⅥA	ⅦA	0 族
2			①		②	③	④
3	⑤		⑥			⑦	⑧
4	⑨						⑩

（1）寫出元素③的離子結(jié)構(gòu)示意圖_________，該離子半徑________S2-(填“﹥”或“﹤”) ；

（2）上述元素中最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物的酸性最強(qiáng)的是(填化學(xué)式，下同)_________；

（3）上述元素中金屬性最強(qiáng)的是_________，寫出其與水反應(yīng)的化學(xué)方程式____________；

（4）由④、⑧、⑩三種元素形成的簡單氫化物的沸點(diǎn)由高到低的順序是_______________；

（5）②可以形成多種氧化物，其中一種是紅棕色氣體，試用方程式說明該氣體不宜采用排水法收集的原因是______(用化學(xué)方程式來表示)；標(biāo)況下將一裝滿該氣體的試管倒立于水槽中，足夠時(shí)間后，水面會(huì)上升到 試管容積的________處，所得試管內(nèi)溶液物質(zhì)的量濃度為___________mol/L（假設(shè)溶質(zhì)全部留在試管中）；

（6）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證比較元素③、⑦的非金屬性強(qiáng)弱：_________。

Answer 1

【答案】 < HClO4 K 2K +2H2O=2KOH +H2↑ HF > HBr > HCl 3NO2 + H2O = NO + 2HNO3 2/3 1/22.4 ①向硫化氫溶液中通入氧氣，溶液出現(xiàn)渾濁，發(fā)生的反應(yīng)為：2H2S+O2=2S↓+2H2O，依據(jù)氧化還原的規(guī)律可知，氧化性比較：O2>S，故可證明非金屬性：O > S；②鐵在硫蒸氣中加熱可得到硫化亞鐵，而鐵在氧氣中點(diǎn)燃則得到四氧化三鐵，同樣與鐵反應(yīng)，得到的鐵的價(jià)態(tài)越高，對應(yīng)單質(zhì)的氧化性越強(qiáng)，則元素非金屬性越強(qiáng)，故可證明非金屬性：O > S。

【解析】

由元素在周期表中的位置可知，①為B、②為N、③為O、④為F、⑤為Na、⑥為Al、⑦為S、⑧為Cl、⑨為K、⑩為Br，

（1）依據(jù)滿8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)書寫其離子方程式；結(jié)合簡單離子半徑的比較方法回答；

（2）非金屬性越強(qiáng)，最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物的酸性越強(qiáng)；

（3）依據(jù)元素金屬性的周期性變化規(guī)律作答；

（4）簡單氫化物的沸點(diǎn)從氫鍵與范德華力兩個(gè)因素綜合考慮；

（5）該紅棕色氣體為二氧化氮，二氧化氮與水反應(yīng)生成硝酸與NO，故二氧化氮不能用排水法收集；

（6）比較O與S的非金屬性強(qiáng)弱，可從比較其單質(zhì)的氧化性強(qiáng)弱考慮。

有上述分析可知，①為B、②為N、③為O、④為F、⑤為Na、⑥為Al、⑦為S、⑧為Cl、⑨為K、⑩為Br，
（1）元素③為O元素，最外層電子數(shù)為6，則其離子結(jié)構(gòu)示意圖為：；電子層數(shù)越大，對應(yīng)簡單離子半徑越大，因O2-的電子層數(shù)比S2-的多，則對應(yīng)的離子半徑小于S2-，

故答案為：；<；

（2）同周期從左到右元素非金屬性依次增強(qiáng)；同主族元素從上到下，非金屬性依次減弱；且非金屬性越強(qiáng)，對應(yīng)的最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物中酸性越強(qiáng)；因F無最高價(jià)，所以酸性最強(qiáng)的為HClO4，

故答案為：HClO4；

（3）在元素周期表中，同周期從左到右元素金屬性依次減弱，同主族元素中從上到下元素金屬性依次增強(qiáng)，在上述元素中，金屬性最強(qiáng)的為K，可以水反應(yīng)生成相應(yīng)的氫氧化物與氫氣，其化學(xué)方程式為：2K +2H2O=2KOH +H2↑，

故答案為：2K +2H2O=2KOH +H2↑；

（4）④、⑧、⑩三種元素形成的簡單氫化物分別為HF、HCl、HBr，因HF分子間存在氫鍵，則沸點(diǎn)最高，HBr的相對分子質(zhì)量比HCl的大，則沸點(diǎn)從大到小依次為：HF > HBr > HCl，

故答案為：HF > HBr > HCl；

（5）該紅棕色氣體為二氧化氮，二氧化氮與水反應(yīng)生成硝酸與NO，反應(yīng)方程式為：3NO2+H2O=2HNO3+NO，故二氧化氮不能用排水法收集；依據(jù)方程式可知，氣體體積減少，則標(biāo)況下將一裝滿該氣體的試管倒立于水槽中，足夠時(shí)間后，水面會(huì)上升到試管容積的處，假設(shè)試管的體積為V，則在標(biāo)磚狀況下，氣體的物質(zhì)的量為，根據(jù)物質(zhì)的量濃度公式可知，c=,

故答案為：3NO2+H2O=2HNO3+NO；2/3；1/22.4；

（6）依據(jù)單質(zhì)的氧化性強(qiáng)弱來作為非金屬性判斷的依據(jù)之一，可設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)如下：

①向硫化氫溶液中通入氧氣，溶液出現(xiàn)渾濁，發(fā)生的反應(yīng)為：2H2S+O2=2S↓+2H2O，依據(jù)氧化還原的規(guī)律可知，氧化性比較：O2>S，故可證明非金屬性：O > S；

②鐵在硫蒸氣中加熱可得到硫化亞鐵，而鐵在氧氣中點(diǎn)燃則得到四氧化三鐵，同樣與鐵反應(yīng)，得到的鐵的價(jià)態(tài)越高，對應(yīng)單質(zhì)的氧化性越強(qiáng)，則元素非金屬性越強(qiáng)，故可證明非金屬性：O > S。

答案合理可酌情給分。