题目内容

13．图1是部分短周期元素的常见化合价与原子序数的关系图：

（1）元素A在周期表中的位置第二周期ⅣA族．
（2）用电子式表示D2G的形成过程，其所含化学键类型为离子键．
（3）C2-、D+、G2-离子半径大小顺序是S2-＞O2＞Na+（用离子符号回答）
（4）某同学设计如图2的实验证明A、B、F的非金属性强弱关系．
①溶液a和b分别为硝酸，饱和NaHCO3溶液．
②溶液c中的离子方程式为SiO32-+CO2+H2O=H2SiO3↓+CO32-．
③请从原子结构的角度解释非金属性B＞A的原因碳和氮元素处于同一周期，氮原子的核电荷数大于碳原子，原子半径较碳原子小，氮原子核对最外层电子的吸引力更大，得电子能力更强．

分析 由图中化合价可知，A、F的化合价都为+4、-4价，二者同主族，且F的原子序数较大，故A为碳元素、故F为Si元素；C的化合价为-2价，没有正化合价，故C为O元素；D的化合价为+1价，处于ⅠA族，原子序数大于O元素，故D为Na元素；E为+3价，为Al元素；G的最高正价为+6价、最低价为-2，应为S元素；B的有+5、-3价，处于ⅤA族，原子序数介于C、O之间，则B为N元素．
（1）主族元素周期数=电子层数、主族序数=最外层电子数；
（2）Na2S属于离子化合物，含有离子键，用电子式表示形成过程，左侧为Na、S原子电子式，右侧为硫化钠电子式，中间用“→”连接；
（3）电子层结构相同核电荷数越大离子半径越小，电子层越多离子半径越大；
（4）由装置图可知，实验原理是利用强酸制备弱酸，硝酸易挥发，为防止干扰应除去，故锥形瓶中产生二氧化碳，应为硝酸与碳酸盐反应，溶液b吸收挥发的硝酸，应为饱和的碳酸氢钠，烧杯中应是二氧化碳与硅酸钠反应生成硅酸．

解答 解：由图中化合价可知，A、F的化合价都为+4、-4价，二者同主族，且F的原子序数较大，故A为碳元素、故F为Si元素；C的化合价为-2价，没有正化合价，故C为O元素；D的化合价为+1价，处于ⅠA族，原子序数大于O元素，故D为Na元素；E为+3价，为Al元素；G的最高正价为+6价、最低价为-2，应为S元素；B的有+5、-3价，处于ⅤA族，原子序数介于C、O之间，则B为N元素．
（1）A为碳元素，原子有2个电子层，最外层电子数为4，处于周期表中第二周期ⅣA族，故答案为：第二周期ⅣA族；
（2）Na2S属于离子化合物，含有离子键，用电子式表示形成过程为，
故答案为：；离子键；
（3）电子层结构相同核电荷数越大离子半径越小，电子层越多离子半径越大，故离子半径S2-＞O2-＞Na+，故答案为：S2-＞O2-＞Na+；
（4）由装置图可知，实验原理是利用强酸制备弱酸，硝酸易挥发，为防止干扰应除去，故锥形瓶中产生二氧化碳，应为硝酸与碳酸盐反应，溶液b吸收挥发的硝酸，应为饱和的碳酸氢钠，烧杯中应是二氧化碳与硅酸钠反应生成硅酸，
①由上述分析可知，溶液a为硝酸，溶液b为饱和NaHCO3溶液，故答案为：硝酸；饱和NaHCO3溶液；
②溶液c中的离子方程式为：SiO32-+CO2+H2O=H2SiO3↓+CO32-，故答案为：SiO32-+CO2+H2O=H2SiO3↓+CO32-；
③碳和氮元素处于同一周期，氮原子的核电荷数大于碳原子，原子半径较碳原子小，氮原子核对最外层电子的吸引力更大，得电子能力更强，因此氮元素的非金属性强于碳元素，
故答案为：碳和氮元素处于同一周期，氮原子的核电荷数大于碳原子，原子半径较碳原子小，氮原子核对最外层电子的吸引力更大，得电子能力更强．

点评 本题考查结构性质位置关系、微粒半径比较、电子式、化学实验、离子方程式的书写等，难度中等，注意理解掌握金属性、非金属性强弱比较实验事实．

练习册系列答案
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3．下列有关苯的说法中，正确的是（　　）
A．苯在一定条件下可与液溴发生取代反应
B．苯分子内存在碳碳双键
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D．苯不溶于水且密度大于水
4．在1～18号元素中，稀有气体元素除外（请用元素符号或化学式表示）：
（1）原子半径最大的元素是Na；
（2）最外层电子数是内层电子数的一半的元素Li、Si；
（3）单质还原性最强的元素是Na；
（4）最高价氧化物对应的水化物最强的酸是HClO4；
（5）最高正价与负价的绝对值之差为6的元素是Cl；
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1．下列溶液肯定呈酸性的是（　　）
A．含有 H+离子的溶液B．酚酞显无色的溶液
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8．某温度时，在2L密闭容器中某一反应的A、B物质的量随时间变化的曲线如图所示．
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18．某元素X的气态氢化物的分子式为H2X，则X的最高价含氧酸的分子式为（　　）
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5．某元素的原子最外层电子数是次外层电子数的两倍，该元素是碳；它在元素周期表中的位置是第二周期第ⅣA族；该元素和氢元素组成的某种有机物是“西气东输”中“气”的主要成分，这种有机物的电子式为；结构式；空间构型：正四面体．这种化合物中碳元素的质量分数为75%．该物质在氧气中充分燃烧的反应方程式：CH4+2O2 $\stackrel{点燃}{→}$CO2+2H2O．一定量的该气体燃烧过程的能量变化如图所示，从图中可以读出E1＞E2（填写“＞”或者“＜”），该反应放热（填写“放出”或者“吸收”）能量．该物质与Cl2反应方程式为：CH4+Cl2$\stackrel{光照}{→}$CH3Cl+HCl（只写出第一步反应），该反应类型为取代反应．
2．下列反应的产物中，有的有同分异构体，有的没有同分异构体，其中一定不存在同分异构体的反应（　　）
A．异戊二烯（）与等物质的量的Br2发生加成反应
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装置
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②装置乙中正极的电极反应式是：Cu2++2e-═Cu．
③装置丙中溶液的pH变大（填“变大”、“变小”或“不变”）．
④四种金属活动性由强到弱的顺序是D＞A＞B＞C．

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