题目内容

10.C、N、O、Na、Al、Si、S、Cl是常见的八种元素
请回答下列问题:
(1)Si在元素周期表中的位置为第三周期第IVA族;CO2的电子式是.
(2)上述元素中原子半径最大的是(写元素符号)Na;最高价氧化物对应的水化物酸性最强的是HClO4(写化学式).
(3)下列事实能说明O元素的非金属性比S元素的非金属性强的是ab.
a.O2与H2S溶液反应,溶液变浑浊
b.O和S两元素的简单氢化物受热分解,前者的分解温度高
c.在氧化还原反应中,1molO2比1molS得电子多
(4)金刚石具有优良的耐磨,耐腐蚀性,应用广泛.一定条件下,Na还原CCl4可制备金刚石.反应结束冷却至室温后,回收其中的CCl4的实验操作名称为过滤,除去粗产品中少里钠的试剂为水(或乙醇).
(5)常温下,将除去表面氧化膜的Al、Cu片插入浓HNO3中组成原电池(图l),测得原电池的电流强度(I)随时间(t)的变化如图2所示,反应过程中有红棕色气体产生.0~t1时,原电池的负极是Al片,此时,正极的电极反应式是2H++NO3-+e-=NO2↑+H2O,溶液中的H+向正极移动.t1时,原电池中电子流动方向发生改变,其原因是:随着反应进行铝表面钝化形成氧化膜阻碍反应进行,铜做负极反应,电流方向相反.

分析 (1)Si原子核外有14个电子,分三层排布,最外层有4个;CO2是共价化合物,其结构式为O=C=O,碳原子和氧原子之间有2对电子;
(2)同周期从左到右原子半径逐渐减小,同主族从上到下原子半径逐渐增大;元素的非金属性越强,其最高价氧化物对应的水化物酸性越强;
(3)比较非金属元素的非金属性强弱,可根据单质之间的置换反应、对应最高价氧化物的水化物的酸性、氢化物的稳定性等角度判断;
(4)将不溶性固体和液体分离通常采用的方法是过滤;由于Na可以与水(或乙醇)发生反应;
(5)0-t1时,Al在浓硝酸中发生钝化过程,Al为负极,氧化得到氧化铝,应有水参加,根据电荷守恒可知,有氢离子生成,Cu为正极,硝酸根放电生成二氧化氮,应由氢离子参与反应,同时有水生成,随着反应进行铝表面钝化形成氧化膜阻碍反应进行,t1时,铜做负极反应,Al为正极.

解答 解:(1)Si原子核外有14个电子,分三层排布,最外层有4个,则Si在元素周期表中的位置为第三周期第IVA族;CO2是共价化合物,其结构式为O=C=O,碳原子和氧原子之间有2对电子,其电子式为;水合氢离子为阳离子,含3个O-H共价键,水合氢离子的结构式为 .
故答案为:第三周期第IVA族;;
(2)同周期从左到右原子半径逐渐减小,同主族从上到下原子半径逐渐增大,所以C、N、O、Na、Al、Si、S、Cl中原子半径最大的是Na;元素的非金属性越强,其最高价氧化物对应的水化物酸性越强,由于F没有含氧酸,所以最高价氧化物对应的水化物酸性最强的是HClO4;
故答案为:Na;HClO4;
(3)a.O2与H2S溶液反应,溶液变浑浊,氧气与硫化氢反应生成硫沉淀,说明O元素的非金属性比S强,故a正确;
b.O和S两元素的简单氢化物受热分解,前者的分解温度高,说明水比硫化氢稳定,即O元素的非金属性比S强,故b正确;
c.在氧化还原反应中,得电子能力越强,元素的非金属性越强,与得电子多少无关,故c错误;
故答案为:ab;
(4)金刚石是不溶于CCl4的固体,CCl4是液体,将不溶性固体和液体分离通常采用的方法是过滤;由于Na可以与水(或乙醇)发生反应,而金刚石不与水(或乙醇)反应,所以除去粗产品中少量的钠可用水(或乙醇),
故答案为:过滤;水(或乙醇);
(5)0-t1时,Al在浓硝酸中发生钝化过程,Al为负极,氧化得到氧化铝,应有水参加,根据电荷守恒可知,有氢离子生成,负极电极反应式为:2Al+3H2O-6e-=Al2O3+6H+,Cu为正极,硝酸根放电生成二氧化氮,应由氢离子参与反应,同时有水生成,正极电极反应式为:2H++NO3-+e-=NO2↑+H2O,溶液中的H+向正极移动;
随着反应进行铝表面钝化形成氧化膜阻碍反应进行,t1时,铜做负极反应,Al为正极,电流方向相反;
故答案为:2H++NO3-+e-=NO2↑+H2O;正;随着反应进行铝表面钝化形成氧化膜阻碍反应进行,铜做负极反应,电流方向相反.

点评 本题考查了元素周期表及其应用、元素化合物的性质、非金属性的判断、原电池原理的应用等,题目涉及的知识点较多,难度中等,侧重于考查学生的分析能力和应用能力,注意把握原电池中正负极的判断方法.

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