题目内容

15.如图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)写出A在元素周期表中的位置第二周期ⅣA族;
(2)D在空气中燃烧生成物的电子式为;其所含化学键类型为共价键、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)C、G元素所形成的氢化物稳定性为H2S<H2O(填化学式),原因是:O的非金属性大于S;
(5)A的某氢化物分子式为A2H6,将含630mol电子的A2H6在氧气中完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量为QkJ,请写出表示A2H6燃烧热的热化学方程式:C2H6(g)+$\frac{7}{2}$O2(g)=2CO2(g)+3H2O(L)?△H=-$\frac{Q}{35}$kJ•mol-1
(6)某同学设计实验证明A、B、F的非金属性强弱关系,装置如图2.
①溶液a和b分别为硝酸,饱和NaHCO3溶液;
②溶液c中发生反应的离子方程式为SiO32-+CO2+H2O=H2SiO3↓+CO32-或SiO32-+2CO2+2H2O=H2SiO3↓+2HCO3-

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C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C元素,位于周期表第二周期ⅣA族;
(2)D为Na元素,空气中燃烧生成物为过氧化钠,为离子化合物,含有共价键、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;
(4)非金属性O>S,元素的非金属性越强,对应的氢化物越稳定;
(5)A为C元素,氢化物分子式为C2H6,1molC2H6含有18mol电子,含630mol电子的C2H6的物质的量为$\frac{630}{18}$mol=35mol;
(6)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C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C元素,原子核外有2个电子层,最外层电子数为4,则位于周期表第二周期ⅣA族,故答案为:第二周期ⅣA族;
(2)D为Na元素,空气中燃烧生成物为过氧化钠,为离子化合物,含有共价键、离子键,电子式为
故答案为:; 共价键、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)非金属性O>S,元素的非金属性越强,对应的氢化物越稳定,则非金属性H2S<H2O,故答案为:H2S<H2O;O的非金属性大于S;
(5)A为C元素,氢化物分子式为C2H6,1molC2H6含有18mol电子,含630mol电子的C2H6的物质的量为$\frac{630}{18}$mol=35mol,
在氧气中完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量为QkJ,则C2H6燃烧热的热化学方程式为C2H6(g)+$\frac{7}{2}$O2(g)=2CO2(g)+3H2O(L)?△H=-$\frac{Q}{35}$ kJ•mol-1
故答案为:C2H6(g)+$\frac{7}{2}$O2(g)=2CO2(g)+3H2O(L)?△H=-$\frac{Q}{35}$ kJ•mol-1
(6)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-或SiO32-+2CO2+2H2O=H2SiO3↓+2HCO3-
故答案为:SiO32-+CO2+H2O=H2SiO3↓+CO32-或SiO32-+2CO2+2H2O=H2SiO3↓+2HCO3-

点评 本题考查结构性质位置关系,为高考常见题型和高频考点,侧重于学生的分析、计算和实验能力的考查,题目涉及半径比较、电子式、化学实验、氧化还原反应计算、离子方程式的书写等,难度中等,注意把握非金属性的比较角度.

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