Question

4．现有七种短周期主族元素，其原子序数按A、B、C、D、E、F、G的顺序递增．A元素的最高正化合价和最低负化合价的代数和等于0，且A是形成化合物种类最多的元素；C原子能形成分别含10电子、18电子的两种阴离子，且C与F位于同一主族；D单质投入冷水中反应缓慢，投入沸水中迅速产生气泡；E的简单阳离子是同周期元素所形成的简单离子中半径最小的．回答下列问题：
（1）B位于周期表第二周期第ⅤA族．
（2）元素M位于E与F元素之间，且M单质是优良的半导体材料，广泛用于太阳能电池．M、F、G的气态氢化物的稳定性由强到弱的顺序为HCl＞H₂S＞SiH₄（用化学式表示）．
（3）若选择三种试剂设计实验能证明非金属性：B＞A＞M，用化学方程式表示实验原理：Na₂CO₃+2HNO₃═2NaNO₃+CO₂↑+H₂O；Na₂SiO₃+H₂O+CO₂═H₂SiO₃↓+Na₂CO₃．
（4）下列实验方法能证明D与E的金属性强弱关系的是A．
A．比较D和E的单质分别与稀硫酸反应产生气泡的快慢
B．比较D和E的单质分别与同浓度的氢氧化钠溶液反应产生气泡的快慢
C．比较D和E的单质分别与氯气、氧气、硫等非金属单质反应的产物．

Answer 1

分析 A元素的最高正化合价和最低负化合价的代数和等于0，且A是形成化合物种类最多的元素，故A是碳元素；
C原子能形成分别含10电子、18电子的两种阴离子，故C为氧元素，能形成氧离子和过氧根离子，分别为10电子和18电子；
A、B、C原子序数依次递增，故B为氮元素；
C与F位于同一主族，那么F为硫元素；
G也为短周期元素，故G应为氯元素；
E的简单阳离子是同周期元素所形成的简单离子中半径最小的，故E为铝元素；
D单质投入冷水中反应缓慢，投入沸水中迅速产生气泡，且D原子序数小于Al，故D为镁元素，
（1）B为氮元素，处于第二周期第VA族；
（2）元素M位于Al与S元素之间，且M单质是优良的半导体材料，广泛用于太阳能电池，故M为硅元素，元素的非金属性越强，其气态氢化物越稳定，由于非金属性Cl＞S＞Si，故氢化物稳定性：HCl＞H₂S＞SiH₄；
（3）硝酸酸性强于碳酸，故硝酸与碳酸钠反应放出二氧化碳气体，碳酸酸性强于硅酸，故碳酸与硅酸钠反应生成难溶于水的硅酸；
（4）A、两者均为排在H之前的活泼金属，金属性强的与稀硫酸反应放出氢气快；
B、铝为两性单质，能与氢氧化钠反应放出氢气，镁不能与氢氧化钠副反应放出氢气；
C、Mg和Al均不是变价元素，故与氧气、氯气、硫反应产物均只有一种；

解答 解：A元素的最高正化合价和最低负化合价的代数和等于0，且A是形成化合物种类最多的元素，故A是碳元素；
C原子能形成分别含10电子、18电子的两种阴离子，故C为氧元素，能形成氧离子和过氧根离子，分别为10电子和18电子；
A、B、C原子序数依次递增，故B为氮元素；
C与F位于同一主族，那么F为硫元素；
G也为短周期元素，故G应为氯元素；
E的简单阳离子是同周期元素所形成的简单离子中半径最小的，故E为铝元素；
D单质投入冷水中反应缓慢，投入沸水中迅速产生气泡，且D原子序数小于Al，故D为镁元素，
（1）B为氮元素，处于第二周期第VA族，故答案为：二；ⅤA；
（2）元素M位于Al与S元素之间，且M单质是优良的半导体材料，广泛用于太阳能电池，故M为硅元素，元素的非金属性越强，其气态氢化物越稳定，由于非金属性Cl＞S＞Si，故氢化物稳定性：HCl＞H₂S＞SiH₄，
故答案为：HCl＞H₂S＞SiH₄；
（3）硝酸酸性强于碳酸，故硝酸与碳酸钠反应放出二氧化碳气体，化学反应方程式为：Na₂CO₃+2HNO₃═2NaNO₃+CO₂↑+H₂O，碳酸酸性强于硅酸，故碳酸与硅酸钠反应生成难溶于水的硅酸，化学反应方程式为：Na₂SiO₃+H₂O+CO₂═H₂SiO₃↓+Na₂CO₃，
故答案为：Na₂CO₃+2HNO₃═2NaNO₃+CO₂↑+H₂O；Na₂SiO₃+H₂O+CO₂═H₂SiO₃↓+Na₂CO₃；
（4）A、两者均为排在H之前的活泼金属，金属性强的与稀硫酸反应放出氢气快，故A正确；
B、铝为两性单质，能与氢氧化钠反应放出氢气，镁不能与氢氧化钠副反应放出氢气，此不能说明金属活泼性，故B错误；
C、Mg和Al均不是变价元素，故与氧气、氯气、硫反应产物均只有一种，不能说明金属活泼性，故C错误，
故选A，
故答案为：A．

点评 本题以元素的推断为载体，主要考查的是金属性与非金属性强弱比较、电子式的书写、元素所在周期表位置的判断等，综合性较强，题目难度中等．