Question

17．如图1为元素周期表的一部分，请参照元素①～⑨在表中的位置，用化学用语回答下列问题：

（1）已知②的一种核素中子数为8，则其气态氢化物的摩尔质量为18g/mol．
（2）①②⑤⑥的原子半径由大到小的顺序为Na＞Al＞C＞H（填元素符号）；⑦⑧⑨的最高价含氧酸的酸性由强到弱的顺序是HClO₄＞H₂SO₄＞H₂SiO₃（填化学式）．
（3）②的单质与③的最高价氧化物对应水化物的浓溶液能发生反应，其反应的化学方程式为C+4HNO₃（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+4NO₂↑+2H₂O．
（4）X、Y是中学化学中的常见物质，X、Y分别由元素④、⑤和②、④形成，X与Y的反应是潜水艇和呼吸面具中氧气的来源．Y中含有的化学键类型是共价键；X的电子式是．
（5）某研究性学习小组设计了一组实验来探究元素周期律．甲同学设计了如图2装置来一次性完成的②、⑦非金属性强弱比较的实验研究；甲同学设计实验的依据是强酸制弱酸；其中装置B中所盛试剂的作用为除去CO₂中的 HCl气体；C中反应的离子方程式为SiO₃^2-+2CO₂+2H₂O═H₂SiO₃↓+2HCO₃^-．

Answer 1

分析 由元素在周期表中的位置可知，①为H，②为C，③为N，④为O，⑤为Na，⑥为Al，⑦为Si，⑧为S，⑨为Cl．
（1）②为C元素，其中子数为8的核素的质量数为14，其氢化物甲为¹⁴CH₄；
（2）所有元素中H原子半径最小，同主族自上而下原子半径增大，同周期自左而右原子半径减小；非金属性越强，最高价氧化物对应的水化物酸性越强；
（3）②的单质为C，③的最高价氧化物对应水化物的浓溶液为浓硝酸，碳与浓硝酸在加热条件下反应生成二氧化碳、二氧化氮和水；
（4）元素④、⑤组成X，元素②、④形成Y，X与Y的反应是潜水艇和呼吸面具中氧气的来源，则X为Na₂O₂，Y为CO₂；
（5）根据装置腿可知，利用强酸制备弱酸判断元素非金属性，A中产生二氧化碳，B除去二氧化碳中HCl气体，C中是二氧化碳与硅酸钠反应生成硅酸与碳酸氢钠．

解答 解：由元素在周期表中的位置可知，①为H，②为C，③为N，④为O，⑤为Na，⑥为Al，⑦为Si，⑧为S，⑨为Cl．
（1）②为C元素，其中子数为8的核素的质量数为14，其氢化物为甲为¹⁴CH₄，摩尔质量为18g/mol，故答案为：18g/mol；
（2）所有元素中H原子半径最小，同主族自上而下原子半径增大，同周期自左而右原子半径减小，故原子半径：Na＞Al＞C＞H；由于非金属性：Cl＞S＞Si，则酸性大小为：HClO₄＞H₂SO₄＞H₂SiO₃，
故答案为：Na＞Al＞C＞H； HClO₄＞H₂SO₄＞H₂SiO₃；
（3）②的单质为C，③的最高价氧化物对应水化物的浓溶液为浓硝酸，二者在加热条件下反应生成二氧化碳、二氧化氮和水，反应的化学方程式为：C+4HNO₃（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+4NO₂↑+2H₂O，
故答案为：C+4HNO₃（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+4NO₂↑+2H₂O；
（4）元素④、⑤组成X，元素②、④形成Y，X与Y的反应是潜水艇和呼吸面具中氧气的来源，则X为Na₂O₂，Y为CO₂，二氧化碳分子中含有共价键，过氧化钠电子式为，
故答案为：共价键；；
（5）根据装置腿可知，利用强酸制备弱酸判断元素非金属性，A中产生二氧化碳，B除去二氧化碳中HCl气体，C中是二氧化碳与硅酸钠反应生成硅酸与碳酸氢钠，反应方程式为：SiO₃^2-+2CO₂+2H₂O═H₂SiO₃↓+2HCO₃^-，
故答案为：强酸制弱酸；除去CO₂中的 HCl气体；SiO₃^2-+2CO₂+2H₂O═H₂SiO₃↓+2HCO₃^-．

点评 本题考查了元素周期律和元素周期律的综合应用、性质实验方案的设计等，题目难度中等，熟练掌握元素周期表结构与元素周期律，注意掌握金属性、非金属性强弱比较实验事实．