Question

如圖1是部分短周期元素的常見化合價與原子序數(shù)的關系圖：

（1）元素A的價電子排布式

 

．其同周期非金屬元素（包括稀有氣體）第一電離能由大到小的順序是

 

．
（2）C₂晶體中，其配位數(shù)為

 

．
（3）用電子式表示D₂G的形成過程

 

．
（4）C、D、G離子半徑大小順序是

 

＞

 

＞

 

（用離子符號回答）．
（5）某同學設計實驗（見圖2）證明A、B、F的非金屬性強弱關系．
①溶液a和b分別為

 

．
②溶液c中的離子方程式為

 

．
（6）將0.5mol D₂C₂投入100mL 3mol/L ECl₃溶液中用一個離子方程式表示該反應

 

．

Answer 1

考點：位置結構性質的相互關系應用,探究化學規(guī)律

專題：元素周期律與元素周期表專題

分析：由圖中化合價可知，A、F的化合價都為+4、-4價，二者同主族，且F的原子序數(shù)較大，故A為C元素、故F為Si元素；
C的化合價為-2價，沒有正化合價，故C為O元素；
D的化合價為+1價，處于ⅠA族，原子序數(shù)大于O元素，故D為Na元素；
E為+3價，原子序數(shù)大于Na，則E為Al元素；
G的最高正價為+6價、最低價為-2，應為S元素；B的有+5、-3價，處于ⅤA族，原子序數(shù)介于C、O之間，則B為N元素，
根據(jù)以上分析可知：A為C元素、B為N元素、C為O元素、D為Na元素、E為Al元素、F為Si元素、G為S元素．

解答： 解：由圖中化合價可知，A、F的化合價都為+4、-4價，二者同主族，且F的原子序數(shù)較大，故A為C元素、故F為Si元素；C的化合價為-2價，沒有正化合價，故C為O元素；D的化合價為+1價，處于ⅠA族，原子序數(shù)大于O元素，故D為Na元素；E為+3價，原子序數(shù)大于Na，則E為Al元素；
G的最高正價為+6價、最低價為-2，應為S元素；B的有+5、-3價，處于ⅤA族，原子序數(shù)介于C、O之間，則B為N元素，
根據(jù)以上分析可知：A為C元素、B為N元素、C為O元素、D為Na元素、E為Al元素、F為Si元素、G為S元素，
（1）A為C元素，原子有2個電子層，價電子數(shù)為4，價電子排布為：2s²2p²；
同周期非金屬元素（包括稀有氣體）有：Ne、F、N、O、C、B，同一周期中隨著原子序數(shù)的遞增，第一電離能逐漸增大，但是N原子的2p電子處于半滿狀態(tài)，比較穩(wěn)定，其第一電離能大于O原子，所以第二周期非金屬元素（包括稀有氣體）第一電離能由大到小的順序為：Ne F N O C B，
故答案為：2s²2p²；Ne F N O C B；
（2）C為氧元素，氧氣固態(tài)形成的晶體為分子晶體，與氧相鄰的其他氧氣分子有12個，所以其配位數(shù)為12，
故答案為：12；
（3）D為Na元素、G為S元素，Na₂S屬于離子化合物，含有離子鍵，用電子式表示形成過程為：，
故答案為：；
（4）C為O元素、D為Na元素、G為S元素，電子層結構相同核電荷數(shù)越大離子半徑越小，電子層越多離子半徑越大，故離子半徑S^2-＞O^2-＞Na⁺，
故答案為：S^2-；O^2-；Na⁺；
（5）由裝置圖可知，實驗原理是利用強酸制備弱酸，硝酸易揮發(fā)，為防止干擾應除去，故錐形瓶中產(chǎn)生二氧化碳，應為硝酸與碳酸鹽反應，溶液b吸收揮發(fā)的硝酸，應為飽和的碳酸氫鈉，燒杯中應是二氧化碳與硅酸鈉反應生成硅酸，
①由上述分析可知，溶液a為硝酸，溶液b為飽和NaHCO₃溶液，
故答案為：硝酸、飽和NaHCO₃溶液；
②溶液c中的離子方程式為：SiO₃^2-+CO₂+H₂O=H₂SiO₃↓+CO₃^2-，
故答案為：SiO₃^2-+CO₂+H₂O=H₂SiO₃↓+CO₃^2-；
（6）將0.5mol Na₂O₂投入100mL 3mol/L AlCl₃溶液中，生成1molNaOH、0.25mol氧氣，AlCl₃溶的物質的量為0.3mol，1：4＜n（AlCl₃）：n（NaOH）=3：10＜1：3，故反應生成Al（OH）₃、AlO₂^-，溶液中溶質為偏鋁酸鈉、氯化鈉，
根據(jù)電荷守恒可知反應中：n（AlO₂^-）=1mol-0.3mol×3=0.1mol，
根據(jù)Al元素守恒可知：n[Al（OH）₃]=0.3mol-0.1mol=0.2mol，故n[Al（OH）₃]：n（AlO₂^-）：n（氧氣）=0.2mol：0.1mol：0.25mol=4：2：5，反應離子方程式為：10Na₂O₂+6Al³⁺+6H₂O=4Al（OH）₃+2AlO₂^-+5O₂↑+20Na⁺，
故答案為：10Na₂O₂+6Al³⁺+6H₂O=4Al（OH）₃+2AlO₂^-+5O₂↑+20Na⁺．

點評：本題考查結構性質位置關系、半徑比較、電子式、化學實驗、氧化還原反應計算、離子方程式的書寫等，題目難度中等，（6）中離子方程式書寫關鍵是確定氫氧化鋁與偏鋁酸鈉的關系，也可以用方程式進行過量計算解答．