题目内容
【题目】现有下列短周期元素的数据(已知Be的原子半径为0.089nm)：
① | ② | ③ | ④ | ⑤ | ⑥ | ⑦ | ⑧ | |
原子半径(nm) | 0.074 | 0.160 | 0.152 | 0.110 | 0.099 | 0.186 | 0.075 | 0.082 |
最高正化合价 | ＋2 | ＋1 | ＋5 | ＋7 | ＋1 | ＋5 | ＋3 | |
最低负化合价 | －2 | －3 | －1 | －3 |
(1)⑧号元素在周期表中的位置是______________________________；上述元素处于同一主族的有_______________________________。(用元素号表示)
(2)元素①和⑥能形成两种化合物，其中较稳定的化合物与水反应的离子方程式：_______。
(3)含锂材料在社会中广泛应用，如各种储氢材料(Li2NH等)、便携式电源材料(LiCoO2等)；
和
作核反应堆最佳热载体，H和D用作高温堆减速剂。下列说法中正确的是___________。
A．和属于同种核素
B．H和D的化学性质不同
C．H和D是同种物质
D．氧化性：Li＋＜Na＋＜K＋＜Rb＋＜Cs＋
E．碱性：Be(OH)2＜LiOH＜NaOH＜KOH
F．半径：K＞Na＞Li＞Li＋
(4)胶态磁流体在医学上有重要的用途，而纳米级Fe3O4是磁流体中的重要粒子，其制备过程可简单表示如下：将⑦的最简单的气态氢化物通入到等物质的量的FeSO4、Fe2(SO4)3的混合溶液中，生成两种碱，写出该反应过程中的总离子方程式______________。反应生成的两种碱继续作用即得到产品。
【答案】第二周期ⅢA族 Li、Na和N、P 2Na2O2＋2H2O===4Na＋＋4OH－＋O2↑ CEF Fe2＋＋2Fe3＋＋8NH3＋8H2O===Fe(OH)2↓＋2Fe(OH)3↓＋8NH4+
【解析】
由题中及表中数据可知，①②③④⑤⑥⑦⑧分别位于第VIA、第IIA、第IA、第VA、第VIIA、第IA、第VA、第IIIA族。Be的原子半径为0.089 nm，Be的最高价为2，②的最高价也是+2、半径比Be大，则②为Mg；③是最高价为+1、半径比Mg小，则③是Li；⑥是最高价为+1、半径比Mg大，则⑥为Na；④和⑦的最高价都是+5、最低价都是-3，则它们为第VA族元素，因为④的半径较大，故④为P、⑦为N；根据同周期元素的原子半径逐渐减小，可知⑧为B、①为O、⑤为Cl。综上所述，①②③④⑤⑥⑦⑧分别为O、Mg、Li、P、Cl、Na、N、B。
（1）⑧号元素的在周期表中的位置是第2周期，第ⅢA族；上述元素处于同一主族的有两组，分别是Li和Na、N和P，故答案为：第二周期ⅢA族；Li、Na和N、P；
（2）元素①和⑥能形成两种化合物，其中较稳定的是过氧化钠，过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气，反应的离子方程式为2Na2O2 + 2H2O =4Na+ + 4OH + O2↑，故答案为：2Na2O2 + 2H2O == 4Na+ + 4OH + O2↑；
（3）A、63Li和73Li互为同位素，属于不同的核素，A错误； B、73LiH和73LiD的化学性质几乎完全相同，B错误；C、73LiH和73LiD都是氢化锂，是同种物质，C正确；Li、Na、K、Rb、Cs的金属性依次增加，故其阳离子的氧化性从强到弱的顺序为Li+ ＞ Na+ ＞ K+ ＞Rb+＞Cs+，D错误；Be、Li、Na、K的金属性依次增加，故其最高价氧化物的水化物的碱性从弱到强的顺序为Be(OH)2 ＜LiOH＜NaOH ＜KOH，E正确；同一主族元素的原子半径随原子序数的增大而增大，同一元素的原子半径大于其阳离子半径，故半径K＞ Na ＞Li ＞Li+，F正确；CEF正确，故答案为：CEF；
（4）将氨气通入到等物质的量的FeSO4、Fe2(SO4)3的混合溶液中，生成氢氧化亚铁和氢氧化铁两种碱，反应的离子方程式为Fe2＋＋2Fe3＋＋8NH3＋8H2O===Fe(OH)2↓＋2Fe(OH)3↓＋8NH4+，故答案为：Fe2＋＋2Fe3＋＋8NH3＋8H2O===Fe(OH)2↓＋2Fe(OH)3↓＋8NH4+。
