题目内容
【题目】下表是元素周期表中的部分元素,请回答下列有关问题:
族 周期 | ⅠA | ⅡA | ⅢA | ⅣA | ⅤA | ⅥA | ⅦA | 0 |
2 | ① | ② | ||||||
3 | ③ | ④ | ⑤ | ⑥ | ⑦ | ⑧ | ⑨ | |
4 | ⑩ |
(1)写出下列元素的符号:①______,⑥______,⑦______。
(2)上述表中的元素中,最活泼的金属元素是______(填元素符号,下同),非金属性最强的元素是______,最不活泼的元素是______。
(3)上述表中元素的最高价氧化物对应的水化物中,酸性最强的是______(填化学式,下同),碱性最强的是______,属于两性氢氧化物的是______,写出这三种物质之间相互反应的化学方程式:______,______,______。
(4)上述表中的元素(不考虑0族元素)中,原子半径最小的是______(填元素符号,下同),原子半径最大的是______。
(5)在③与④中,化学性质较活的是______(填元素符号);在⑧与中,其单质的氧化性较强的是______(填元素符号),请设计实验加以证明:______。
【答案】
氯水与溴化钠溶液反应,溶液变为橙色
【解析】
由元素在周期表中的位置可知,①为N,②为F,③为Na,④为Mg,⑤为Al,⑥为Si,⑦为S,⑧为Cl,⑨为Ar,⑩为K,为Ca, 为Br,然后利用同周期从左向右元素的金属性减弱,非金属性增强,同主族从上到下元素的金属性增强,非金属性减弱,且非金属性越强,元素的最高价氧化物对应水化物的酸性越强;金属性越强,元素的最高价氧化物对应水化物的碱性越强,据此答题。
由元素在周期表中的位置可知,①为N,②为F,③为Na,④为Mg,⑤为Al,⑥为Si,⑦为S,⑧为Cl,⑨为Ar,⑩为K,为Ca,为Br,
(1)由上面分析可知:①为N,⑥为Si,⑦为S;
(2)元素金属性越强,金属越活泼,非金属性越强,非金属越活泼,稀有气体元素最不活泼,所以在这些元素中,最活泼的金属元素是K,最活泼的非金属元素是F,最不活泼的元素是Ar;
(3)非金属性越强,元素的最高价氧化物对应水化物的酸性越强;金属性越强,元素的最高价氧化物对应水化物的碱性越强,所以酸性最强的是HClO4,碱性最强的是KOH,两性的氢氧化物是Al(OH)3,这三者之间相互反应的化学方程式为:HClO4+KOH=KClO4+H2O,3HClO4+Al(OH)3=Al(ClO4)3+3H2O,KOH+Al(OH)3=KAlO2+2H2O;
(4)电子层数越多的原子半径越大,电子层数相同时,核电荷数越多,原子的半径越小,所以在这些元素中,原子半径最小的是F,原子半径最大的是K;
(5)③和④分别是Na和Mg,根据同主族元素金属性的递变规律可知,金属性Na>Mg,所以活泼性Na>Mg,⑧和分别是氯和溴,同主族元素非金属性逐渐减弱,单质的氧化性逐渐减弱,氯的非金属性大于溴,可以设计成单质将另一种单质从化合物中置换出来,例如设计成氯水将溴化钠溶液中的溴单质置换出来,氯水与溴化钠溶液反应,溶液变为橙色。
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【题目】2019年诺贝尔化学奖授予美国和日本的三位科学家,以表彰他们在锂离子电池领域的贡献。某种锂离子电池的工作原理如图所示,工作原理为:LiCoO2+C6Li1-xCoO2+LixC6
(1)该锂离子电池工作时A为____极,B的电极反应式为____。
(2)废旧锂离子电池的正极材料试样(主要含有LiCoO2及少量Al、Fe等)可通过实验方法回收钴、锂,实现废旧电池的资源化。
下表列出了几种离子生成氢氧化物沉淀的pH(“开始沉淀”的pH按金属离子浓度为0.1mol·L-1,“沉淀完全”是指溶液中离子浓度低于1.0×10-5 mol·L-1):
Al3+ | Fe3+ | Fe2+ | Co2+ | |
开始沉淀的pH | 4.0 | 2.7 | 7.6 | 7.0 |
沉淀完全的pH | 5.2 | 3.7 | 9.6 | ? |
①在上述溶解过程中,S2O32-被氧化成SO42-,LiCoO2在溶解过程中反应的化学方程式为____。
②除杂过程中,通空气将Fe2+氧化为Fe3+的目的是____。
③沉钴过程中,须调节溶液的pH不低于____。