题目内容

现有10种元素的性质、数据如下表所列,它们均为短周期元素.
A B C D E F G H I J
原子半径(10-10m) 0.74 1.60 1.52 1.10 0.99 1.86 0.75 0.82 0.102 0.037
最高或最低
化合价
+2 +1 +5 +7 +1 +5 +3 +6 +1
-2 -3 -1 -3 -2
回答下列问题:
(1)D的元素名称是
磷
磷
,H的元素符号是
B
B
.
B在元素周期表中的位置是(周期、族)
第三周期第ⅡA族
第三周期第ⅡA族

(2)在以上元素形成的最高价氧化物的水化物中,酸性最强的化合物的分子式是
HClO4
HClO4
.
化合物F2A2的电子式是:
,构成该物质的化学键类型为
离子键、非极性键
离子键、非极性键

(3)用电子式表示A的简单氢化物的形成过程如下:
;G的氢化物的结构式为
.
(4)一定条件下,IA2气体与足量的A单质充分反应生成20g气态化合物,放出24.6kJ热量,写出其热化学方程式
2SO2(g)+O2(g)2SO3(g);△H=-196.8kJ/mol
2SO2(g)+O2(g)2SO3(g);△H=-196.8kJ/mol
.
(5)用J元素的单质与A元素的单质可以制成电池,电池中装有KOH浓溶液,用多孔的惰性电极甲和乙浸入KOH溶液,在甲极通入J的单质,乙极通入A的单质,则甲极的电极反应式为:
H2-2e-+2OH-═2H2O
H2-2e-+2OH-═2H2O
.
分析:首先推导C元素,从图表数据可知,+1价的C、F,一定是碱金属Li和Na,而原子半径F>C,故C应为IA族第二周期的Li,F为三周期的Na元素,J为H元素;B最高化合价为+2价,应为第二主族元素,且原子半径F>B>C,则B为Mg元素,D和G最高正价均为+5,负价一致,故为VA族元素,因原子半径D>G,故D为第三周期第VA族的P元素,G为N元素;从化合价可推出E属于卤素,由于短周期F元素无正价,故E为氯元素,位于第VIIA族第三周期;H最高正价+3价,无负价,只能是IIIA族元素,而原子半径H>F,故H只能是位于第二周期第IIIA族的B元素;A和I的最低负价都为-2价,I最高正价为+6价,则A应为第二周期的O元素,I为第三周期的S元素.以此解答该题.
解答:解:从图表数据可知,+1价的C、F,一定是碱金属Li和Na,而原子半径F>C,故C应为IA族第二周期的Li,F为三周期的Na元素,J为H元素;D和G最高正价均为+5,负价一致,故为VA族元素,因原子半径D>G,故D为第三周期第VA族的P元素,G为N元素;从化合价可推出E属于卤素,由于短周期F元素无正价,故E为氯元素,位于第VIIA族第三周期;H最高正价+3价,无负价,只能是IIIA族元素,而原子半径H>F,故H只能是位于第二周期第IIIA族的B元素;A和I的最低负价都为-2价,I最高正价为+6价,则A应为第二周期的O元素,I为第三周期的S元素.
(1)由以上分析可知,D为P元素,F为B元素,B为Mg元素,位于第三周期ⅡA族,故答案为:磷;B;第三周期 第ⅡA族;
(2)以上元素中,非金属性最强的元素为Cl元素,对应的最高价氧化物的水化物的为HClO4,酸性最强,化合物F2A2为Na2O2,为离子化合物,含有离子键和非极性共价键,
故答案为:HClO4;;离子键、非极性键;
(3)A的简单氢化物为H2O,用电子式表示的形成过程为,G的氢化物为NH3,其结构式为,

故答案为:;;
(4)IA2气体与足量的A单质充分反应为2SO2+O22SO3,
n(SO3)=
20g
80g/mol
=0.25mol,
生成2molSO3放出的热量为:24.6kJ×8=196.8 kJ,
反应的热化学方程式为2SO2 (g)+O2(g)2SO3(g);△H=-196.8 kJ/mol,
故答案为:2SO2 (g)+O2(g)2SO3(g);△H=-196.8 kJ/mol;
(5)碱性氢氧燃料电池中,负极发生氧化反应,氢气得电子生成氢氧根离子,电极反应式为H2-2e-+2OH-═2H2O,
故答案为:H2-2e-+2OH-═2H2O.
点评:本题需根据元素周期表中元素原子半径、主要化合价的递变规律,通过数据分析,推断元素在周期表中的位置,题目难度较大,注意热化学方程式和电极反应式的书写.
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