Question

下表中阿拉伯数字（1、2…）是元素周期表中行或列的序号．请参照元素A～J在周期表中的位置，回答下列问题：

纵行 横行	1	2	13	14	15	16	17	18
1	A
2				B	C	D
3	F		G	H		E	I	J

（1）上表中元素的最高价氧化物对应的水化物中碱性最强的是    （用化学式表示）、酸性最强的是    （用化学式表示）；
（2）J的原子结构示意图为    ；C在周期表的第    族；
（3）最高价氧化物对应的水化物能与其气态氢化物化合生成盐的元素是    ；
（4）D、E、F、G四种元素简单离子的离子半径由大到小的顺序是（用化学符号表示）    ＞    ＞    ＞    ；
（5）写出化学方程式：①用电解法冶炼G    ；
②都含有A、F、D、E四种元素的两种盐溶液相互反应    ．
（6）请设计一个简单的实验证明C元素的非金属性比B强（只写化学方程式）    ．
（7）G元素既表现金属性又有一定的非金属性，请用AlCl₃溶液、NaOH溶液设计实验证明（要求写出步骤、现象、离子反应程式）    ；    ．

Answer 1

【答案】分析：本题根据（1）元素周期表中元素金属性和非金属性的递变规律，同主族从上到下金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱，同周期从左到右金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强，元素的金属性强，其对应的最高价氧化物的碱性就强，元素非金属性强，其对应的最高价氧化物对应水化物的酸性强；
（2）前18号元素的元素名称、元素符号及原子结构示意图的书写；
（3）元素氮的氢化物和最高价氧化物对应水化物发生反应，因为氨气为碱性气体，硝酸为强酸，发生酸碱中和反应；
（4）元素离子半径的比较，当离子核外电子排布相同时，元素的核内质子数越多的，离子半径越小，离子核外电子层数越多，离子半径越大；
（5）电解法制铝，由氢、氧、钠、硫四种元素同时构成的物质为酸式盐，其中亚硫酸氢钠和硫酸氢钠可以相互反应，生成气体和水；
（6）证明元素的非金属性强弱，可以用元素非金属性强弱的判断方法，如非金属性强的元素，其对应氢化物的稳定性更强，最高价氧化物对应水化物的酸性更强，也可以用氧化还原反应中氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性来进行判断；
（7）元素的金属性和非金属性判断，铝离子与氢氧根反应生成氢氧化铝说明其具有金属性，氢氧化铝与氢氧根反应说明其具有非金属性．
解答：解：表格中A为H，B为C，C为N，D为O，E为S，F为Na，G为Al，H为Si，I为Cl，J为Ar．
（1）在元素周期表中同主族从上到下，金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱，同一周期从左到右金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强，故最左下角的F元素Na金属性最强，对应的最高价氧化物对应水化物的碱性最强故为NaOH，非金属性最强的为I，为Cl，其最高价氧化物对应的水化物酸性最强，故酸性最强的为HClO₄
故答案为：NaOH； HClO₄ ；
（2）J为Ar，为18号元素，故其原子结构示意图为，C为N，位于元素周期表的第二周期，第VA族；
故答案为：； VA；
（3）N元素的氢化物为氨气，是一种碱性气体，最高价氧化物对应水化物为强酸，两者可发生中和反应，故此元素为N； 
故答案为：N； 
（4）D为O，E为S，F为Na，G为Al，对应的离子为 0^2-，S^2-，Na⁺，Al³⁺，其中S^2-为18电子构型，其余均为10电子，故S^2-半径最大，当核外电子数相同时，离子的核电荷数越大，离子半径越小，核电荷数铝＞钠＞氧，
故离子半径S^2-＞0^2-＞Na⁺＞Al³⁺；
故答案为：S^2-＞0^2-＞Na⁺＞Al³⁺；
（5）G为Al，电解精炼铝的化学方程式为2Al₂O₃4Al+30₂；A为H，D为O，E为S，F为Na，都含有A、F、D、E四种元素的两种盐溶液，可以相互反应，符合条件的是亚硫酸氢钠和硫酸氢钠，亚硫酸氢钠为一种酸式盐，硫酸氢钠可以完全电离出氢离子，可以反应生成二氧化硫和水，反应方程式如下：
NaHSO₃+NaHSO₄=Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O
故答案为：2Al₂O₃4Al+30₂ NaHSO₃+NaHSO₄=Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O；  
（6）B为C，C为N，证明其非金属性强弱可以有很多方法，如对应氢化物的稳定性，最高价氧化物对应水化物的酸性等，其中酸性比较可以用硝酸与碳酸钠反应生成硝酸钠和二氧化碳、水，二氧化碳和水即为碳酸，强酸制取弱酸，故硝酸酸性强，反应方程式为2HNO₃+Na₂CO₃=2NaNO₃+H₂O+CO₂↑
故答案为：2HNO₃+Na₂CO₃=2NaNO₃+H₂O+CO₂↑
（7）G为Al元素既表现金属性又有一定的非金属性，向AlCl₃溶液中逐渐滴加NaOH溶液，有白色沉淀析出，说明铝元素具有金属性，然后又逐渐溶解说明其具有非金属性，反应的方程式可以分段书写为：
Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓； Al（OH）₃+OH^-=[Al（OH）₄]^-
故答案为：向AlCl₃溶液中逐渐滴加NaOH溶液，有白色沉淀析出，然后又逐渐溶解；Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓；
Al（OH）₃+OH^-=[Al（OH）₄]^-
点评：本题考查了元素周期表中元素金属性和非金属性的判断，并应用金属性和非金属性强弱进一步推断其最高价氧化物对应水化物的酸性和碱性强弱，利用金属性和非金属性判断依据反推元素金属性和非金属性等，前18号元素的元素名称、符号和原子结构示意图，氮元素的氢化物和最高价氧化物对应水化物可以发生中和反应，元素离子半径的大小判断，常见的几种元素组成的化合物及其相互之间的反应等知识点．