Question

9．下表为部分短周期元素化合价及相应氢化物沸点的数据：

元素性质[]	元素编号
	A	B	C	D	E	F	G	H
氢化物的沸点（℃）	-60.7	-33.4	-111.5	100	-87.7	19.54	-84.9	-161.5
最高化合价	+6	+5	+4		+5		+7	+4
最低化合价	-2	-3	-4	-2	-3	-1	-1	-4

已知：①A与D可形成化合物AD₂、AD₃，可用于制备强酸甲；
②B与D可形成化合物BD、BD₂，可用于制备强酸乙．
请回答：
（1）表中属于第三周期元素的是ACEG（用表中元素编号填写）．写出H的最高价氧化物的结构式：O=C=O．
（2）比较A、D、G三种简单阴离子的半径大小：r（S^2-）＞r（Cl^-）＞r（O^2-） （均用实际的元素符号表示）．
比较元素F、G的氢化物的沸点高低，并说明理由F、G形成的氢化物分别为HF、HCl，两者形成的晶体都为分子晶体，而HF分子之间易形成氢键，所以沸点HF的高．
（3）由表中D元素和氢元素的原子按1：1组成的常见液态化合物的稀溶液易被催化分解，可使用的催化剂为（填序号）ab．
a．MnO₂b．FeCl₃       c．Na₂SO₃        d．KMnO₄
（4）分子组成为ADG₂的物质在水中会强烈水解，产生使品红溶液褪色的无色气体和一种强酸．该反应的化学方程式是：SOCl₂+H₂O=SO₂↑+2HCl．
（5）以下说法正确的是bcd（填编号）．
a．元素H与元素C的单质、其氢化物、最高价氧化物的沸点都是H的高
b．工业上单质C的制备要用到单质H、G；单质C可以与强碱、F的氢化物的水溶液反应
c．能说明元素D的非金属性比A强的实验：把D的单质通入到A的氢化物的水溶液来实现
d．BD₂^-的钠盐、G^-的钠盐的外观及其相似，鉴别它们可以用酸性高锰酸钾溶液、酸性碘化钾淀粉溶液，也可以通过检测两溶液的PH值来鉴别．

Answer 1

分析 短周期元素中，A、D均有最低价-2，处于ⅥA族，且A有最高价+6，氢化物沸点A＜D，故A为S元素、D为O元素；C、H均有+4、-4价，处于ⅣA族，氢化物沸点C＞H，故C为Si、H为碳元素；B、E均有+5、-3价，处于VA族，氢化物沸点B＞E，故B为N元素、E为P元素；F、G均有-1价，处于ⅦA族，且G有+7价，氢化物沸点F＞G，故F为F元素、G为Cl，A与D可形成化合物SO₂、SO₃，可用于制备强酸硫酸；B与D可形成化合物NO、NO₂，可用于制备强酸硝酸，据此解答．

解答 解：短周期元素中，A、D均有最低价-2，处于ⅥA族，且A有最高价+6，且氢化物沸点A＜D，故A为S元素、D为O元素；C、H均有+4、-4价，处于ⅣA族，氢化物沸点C＞H，故C为Si、H为碳元素；B、E均有+5、-3价，处于VA族，氢化物沸点B＞E，故B为N元素、E为P元素；F、G均有-1价，处于ⅦA族，且G有+7价，氢化物沸点F＞G，故F为F元素、G为Cl，A与D可形成化合物SO₂、SO₃，可用于制备强酸硫酸；B与D可形成化合物NO、NO₂，可用于制备强酸硝酸．
（1）S、Si、P、Cl属于第三周期元素，H的最高价氧化物为CO₂，结构式：O=C=O
故答案为：ACEG；O=C=O；
（2）A、D、G三种简单阴离子分别为S^2-、O^2-、Cl^-，电子层结构相同的离子，核电荷数越多离子半径越小，离子电子层越多，离子半径越大，故离子半径：r（S^2-）＞r（Cl^-）＞r（O^2-）；
F、G形成的氢化物分别为HF、HCl，两者形成的晶体都为分子晶体，而HF分子之间易形成氢键，所以沸点HF的高，
故答案为：r（S^2-）＞r（Cl^-）＞r（O^2-）；F、G形成的氢化物分别为HF、HCl，两者形成的晶体都为分子晶体，而HF分子之间易形成氢键，所以沸点HF的高；
（3）由表中O元素和氢元素的原子按1：1组成的常见液态化合物为H₂O₂，H₂O₂具有强氧化性、还原性，可以氧化Na₂SO₃，能被KMnO₄氧化，H₂O₂的稀溶液易被MnO₂、FeCl₃ 催化分解，
故答案为：ab；
（4）SOCl₂在水中会强烈水解，产生使品红溶液褪色的无色气体和一种强酸，则生成SO₂与HCl，该反应的化学方程式是SOCl₂+H₂O=SO₂↑+2HCl，
故答案为：SOCl₂+H₂O=SO₂↑+2HCl；
（5）a．由于键长Si-Si键＞C-C键，故C-C键更稳定性，则晶体硅的沸点低于金刚石，氢化物均为分子晶体，SiH₄的相对分子质量大于CH₄的，SiH₄分子之间作用力更强，沸点更高，二氧化硅属于原子晶体，二氧化碳属于分子晶体，故二氧化硅的沸点更高，故a错误；
b．工业上利用焦炭与二氧化硅反应得到粗硅，再利用硅与氯气发生反应生成四氯化硅、四氯化硅被氢气还原得到硅，进行粗硅的提纯；Si可以与强碱、氢氟酸，故b正确；
c．把氧气通入到硫化氢的水溶液中反应生成S与水，可以说明氧元素非金属性比硫的强，故c正确，
d．亚硝酸盐水解显碱性，氯化钠溶液显中性，可以通过检测两溶液的pH值来鉴别；酸性高锰酸钾溶液能氧化氯离子为氯气，而亚硝酸盐能氧化碘离子，因此鉴别它们可以用酸性高锰酸钾溶液、酸性碘化钾淀粉溶液，故d正确，
故选：bcd．

点评 本题考查性质结构位置关系应用，关键是利用化合价、氢化物沸点推断元素，注意对基础知识的理解掌握，难度中等．