Question

9．現(xiàn)有七種短周期主族元素，其原子序數(shù)按A、B、C、D、E、F、G的順序遞增．A元素的最高正化合價和最低負化合價的代數(shù)和等于0，且A是形成化合物種類最多的元素；C原子能形成分別含10電子、18電子的兩種陰離子，且C與F位于同一主族；D單質(zhì)投入冷水中反應緩慢，投入沸水中迅速產(chǎn)生氣泡；E的簡單陽離子是同周期元素所形成的簡單離子中半徑最小的．回答下列問題：
（1）B位于周期表第二周期第VA族．
（2）A元素與C元素化合形成最高價化合物的電子式；用電子式表示D元素和G元素形成化合物的過程：．
（3）元素M位于E與F元素之間，且M單質(zhì)是優(yōu)良的半導體材料，廣泛用于太陽能電池．M、F、G的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性由強到弱的順序為HCl＞H₂S＞SiH₄（用化學式表示）．
（4）若選擇三種試劑設計實驗能證明非金屬性：B＞A＞M，用化學方程式表示實驗原理：Na₂CO₃+2HNO₃═2NaNO₃+CO₂↑+H₂O；Na₂SiO₃+H₂O+CO₂═H₂SiO₃↓+Na₂CO₃．
（5）A、M、F、G的最高價氧化物對應水化物的酸性由強到弱的順序為HClO₄＞H₂SO₄＞H₂CO₃＞H₂SiO₃（用化學式表示）．
（6）下列實驗方法能證明D與E的金屬性強弱關(guān)系的是A（填字母序號）．
A．比較D和E的單質(zhì)分別與稀硫酸反應產(chǎn)生氣泡的快慢
B．比較D和E的單質(zhì)分別與同濃度的氫氧化鈉溶液反應產(chǎn)生氣泡的快慢
C．比較D和E的單質(zhì)分別與氯氣、氧氣、硫等非金屬單質(zhì)反應的產(chǎn)物．

Answer 1

分析 A元素的最高正化合價和最低負化合價的代數(shù)和等于0，且A是形成化合物種類最多的元素，故A是碳元素；
C原子能形成分別含10電子、18電子的兩種陰離子，故C為氧元素，能形成氧離子和過氧根離子，分別為10電子和18電子；
A、B、C原子序數(shù)依次遞增，故B為氮元素；
C與F位于同一主族，那么F為硫元素；
G也為短周期元素，故G應為氯元素；
E的簡單陽離子是同周期元素所形成的簡單離子中半徑最小的，故E為鋁元素；
D單質(zhì)投入冷水中反應緩慢，投入沸水中迅速產(chǎn)生氣泡，且D原子序數(shù)小于Al，故D為鎂元素，
（1）B為N，據(jù)此解答；
（2）CO₂是共價化合物，其結(jié)構(gòu)式為O=C=O，碳原子和氧原子之間有2對電子；氯化鎂為離子化合物，據(jù)此書寫；
（3）依據(jù)題意推斷M為Si；
（4）利用強酸能夠制取弱酸書寫反應方程式證明即可；
（5）非金屬性越強，其最高價氧化物對應水合物酸性越強；
（6）比較元素的金屬性強弱，可根據(jù)金屬與水、酸反應的劇烈程度以及對應的最高價氧化物的水化物的堿性強弱判斷，以此解答該題．

解答 解：A元素的最高正化合價和最低負化合價的代數(shù)和等于0，且A是形成化合物種類最多的元素，故A是碳元素；
C原子能形成分別含10電子、18電子的兩種陰離子，故C為氧元素，能形成氧離子和過氧根離子，分別為10電子和18電子；
A、B、C原子序數(shù)依次遞增，故B為氮元素；
C與F位于同一主族，那么F為硫元素；
G也為短周期元素，故G應為氯元素；
E的簡單陽離子是同周期元素所形成的簡單離子中半徑最小的，故E為鋁元素；
D單質(zhì)投入冷水中反應緩慢，投入沸水中迅速產(chǎn)生氣泡，且D原子序數(shù)小于Al，故D為鎂元素，
（1）B為氮元素，處于第二周期第VA族，故答案為：二；ⅤA；
（2）CO₂是共價化合物，其結(jié)構(gòu)式為O=C=O，碳原子和氧原子之間有2對電子，其電子式為，MgCl₂為離子化合物，用電子式表示的形成過程為，
故答案為：；；
（3）元素M位于Al與S元素之間，且M單質(zhì)是優(yōu)良的半導體材料，廣泛用于太陽能電池，故M為硅元素，元素的非金屬性越強，其氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定，由于非金屬性Cl＞S＞Si，故氫化物穩(wěn)定性：HCl＞H₂S＞SiH₄，故答案為：HCl＞H₂S＞SiH₄；
（4）硝酸酸性強于碳酸，故硝酸與碳酸鈉反應放出二氧化碳氣體，化學反應方程式為：Na₂CO₃+2HNO₃═2NaNO₃+CO₂↑+H₂O，碳酸酸性強于硅酸，故碳酸與硅酸鈉反應生成難溶于水的硅酸，化學反應方程式為：Na₂SiO₃+H₂O+CO₂═H₂SiO₃↓+Na₂CO₃，
故答案為：Na₂CO₃+2HNO₃═2NaNO₃+CO₂↑+H₂O；Na₂SiO₃+H₂O+CO₂═H₂SiO₃↓+Na₂CO₃；
（5）由于非金屬性Cl＞S＞C＞Si，故酸性：HClO₄＞H₂SO₄＞H₂CO₃＞H₂SiO₃，故答案為：HClO₄＞H₂SO₄＞H₂CO₃＞H₂SiO₃；
（6）A、兩者均為排在H之前的活潑金屬，金屬性強的與稀硫酸反應放出氫氣快，故A正確；
B、鋁為兩性單質(zhì)，能與氫氧化鈉反應放出氫氣，鎂不能與氫氧化鈉副反應放出氫氣，此不能說明金屬活潑性，故B錯誤；
C、Mg和Al均不是變價元素，故與氧氣、氯氣、硫反應產(chǎn)物均只有一種，不能說明金屬活潑性，故C錯誤，
故選A．

點評 本題以元素的推斷為載體，主要考查的是金屬性與非金屬性強弱比較、電子式的書寫、元素所在周期表位置的判斷等，綜合性較強，難度一般．