Question

19．下面是18×7的格子，按要求作答

A

He

G

C

D

B

E

F

I

H

Fe

Cu

（1）用封闭的实线绘出元素周期表的轮廓，注意：不得使用铅笔作图．
（2）C元素的一种中子数为10的同位素的原子符号为₈¹⁸O，C^2-的离子结构示意图为，C、D、E、F的简单离子半径由小到大顺序是Al³⁺＜Mg²⁺＜F^-＜O^2-．（填写离子符号 ）
（3）A、G、C中的2种或3种元素能形成18个电子的分子N₂H₄、H₂O₂（填化学式），其中A、G也能形成GA₅的离子化合物（填电子式）．
（4）请分别用1个离子方程式说明B和F的金属性强弱：Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓或Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O，C和D的非金属性强弱2F₂+2H₂O=4HF+O₂．
（5）Fe位于周期表第四周期VIII族，请运用原电池原理设计实验，验证Cu²⁺、Fe³⁺氧化性的强弱．写出总反应式：2 Fe³⁺+Cu=2Fe²⁺+Cu²⁺负极电极反应式：Cu-2e^-=Cu²⁺，并在方框内画出实验装置图，并标注电极材料和电解质溶液．

Answer 1

分析 根据元素在周期表中的位置知，A-I分别是H、Na、O、F、Mg、Al、N、Cl、Si元素，
（1）元素周期表的轮廓为；
（2）C是O元素，C元素的一种中子数为10的同位素，则该元素原子质量数为18；
C^2-核内质子数是8、核外电子数是10；电子层结构相同的离子，离子半径随着原子序数增大而减小；
（3）A、G、C中的2种或3种元素能形成18个电子的分子有H₂O₂、N₂H₄；
其中A、G也能形成GA₅的离子化合物，其阳离子是铵根离子、阴离子为H^-；
（4）元素的金属性越强，其最高价氧化物的水化物碱性越强；
元素的非金属性越强，其单质的氧化性越强；
（5）Fe位于周期表第四周期第VIII族，
设计原电池实验，验证Cu²⁺、Fe³⁺氧化性的强弱，铁离子氧化性大铜离子，则反应方程式为2Fe³⁺+Cu=2Fe²⁺+Cu²⁺，失电子的金属作负极，不如Cu活泼的金属或导电的非金属作正极，如果设计的原电池含有盐桥，则电极材料与其对应的电解质具有相同元素．

解答 解：根据元素在周期表中的位置知，A-I分别是H、Na、O、F、Mg、Al、N、Cl、Si元素，
（1）元素周期表的轮廓为，
故答案为：；
（2）C是O元素，C元素的一种中子数为10的同位素，则该元素原子质量数为18，该原子为₈¹⁸O；
C^2-核内质子数是8、核外电子数是10，该离子结构示意图为；电子层结构相同的离子，离子半径随着原子序数增大而减小，则离子半径从小到大顺序是Al³⁺＜Mg²⁺＜F^-＜O^2-，
故答案为：₈¹⁸O；；Al³⁺＜Mg²⁺＜F^-＜O^2-；
（3）A、G、C中的2种或3种元素能形成18个电子的分子有H₂O₂、N₂H₄；
其中A、G也能形成GA₅的离子化合物，其阳离子是铵根离子、阴离子为H^-，该化合物电子式为，
故答案为：N₂H₄；H₂O₂；；
（4）元素的金属性越强，其最高价氧化物的水化物碱性越强，离子方程式为Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓或Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O；
元素的非金属性越强，其单质的氧化性越强，该方程式为2F₂+2H₂O=4HF+O₂，
故答案为：Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓或Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O；2F₂+2H₂O=4HF+O₂；
（5）Fe位于周期表第四周期第VIII族，
设计原电池实验，验证Cu²⁺、Fe³⁺氧化性的强弱，铁离子氧化性大铜离子，则反应方程式为2Fe³⁺+Cu=2Fe²⁺+Cu²⁺，失电子的金属Cu作负极，不如Cu活泼的金属或导电的非金属作正极，如石墨，负极反应式为Cu-2e^-=Cu²⁺，如果设计的原电池含有盐桥，则电极材料与其对应的电解质具有相同元素，设计的原电池为，
故答案为：四周期；VIII族；2 Fe³⁺+Cu=2Fe²⁺+Cu²⁺；Cu-2e^-=Cu²⁺；．

点评 本题考查元素周期表和元素周期律的综合应用，为高频考点，涉及原电池设计、元素周期律、化学用语等知识点，明确元素周期表结构、元素周期律、基本原理等知识点是解本题关键，难点是原电池设计，题目难度不大．