Question

12．现有下列短周期元素性质的数据：

元素编号 元素性质	①	②	③	④	⑤	⑥	⑦	⑧
原子半径 （10-10m）	0.73	1.02	1.34	1.06	0.99	1.54	0.75	1.18
最高或最 低化合价		+6	+1	+5	+7	+1	+5	+3
	-2	-2		-3	-1		-3

试回答下列问题：
（1）元素③在周期表中的位置是第二周期ⅠA族；元素④与元素⑦相比较，气态氢化物较稳定的是NH₃（填化学式）．
（2）元素①与元素⑥按照原子个数比为1：1形成的化合物中化学键的类型为离子键、共价键．
（3）Y和Z均由元素①组成，反应Y+2I^-+2H⁺═I₂+Z+H₂O常作为Y的鉴定反应．
Ⅰ．Y与Z的关系是（选填字母）b．
a．同位素  b．同素异形体  c．同系物  d．同分异构体
Ⅱ．将Y和二氧化硫分别通入品红溶液，都能使品红褪色．简述用褪色的溶液区分二者的实验方法：加热褪色后的溶液，若溶液恢复红色，则原通入气体为SO₂，若溶液不变红，则原通入气体是O₃
（4）元素⑤的最高价氧化物为无色液体，0.25mol该物质与一定量水混合得到一种稀溶液，并放出Q kJ的热量．写出该反应的热化学方程式：Cl₂O₇（l）+H₂O（l）═2HClO₄（aq）△H=-4Q kJ/mol．
（5）元素①单质和元素⑧单质在海水中可以形成原电池，写出正极反应式：O₂+4e^-+2H₂O═4OH^-．

Answer 1

分析 同周期元素的原子半径从左向右在减小，同主族元素的原子半径从上到下在增大，
短周期元素中，①②都有最低价-2，①②处于ⅥA族，①只有最低价-2，则①为O，②为S，③⑥都只有最高正价+1，处于IA，⑥的原子半径较大，③原子半径不是所以元素中最小，故③为Li、⑥为Na；⑤有+7、-1价，则⑤为F；④⑦都有最高价+5、最低价-3，处于ⅤA族，且④的原子半径较大，则④为P、⑦为N；⑧有最高价+3，处于ⅢA族，原子半径大于P，则⑧为Al，据此解答．

解答 解：由元素在周期表中位置，可知①为O、②为S、③为Li、④为P、⑤为F、⑥为Na、⑦为N、⑧为Al．
（1）元素③为Li，原子序数为3，核外有两层电子，电子层数等于周期数，最外层为1个电子，最外层电子数等于族序数，所以元素③在周期表中的位置是第二周期IA族，④为P、⑦为N，两者属于同一主族，同主族自上而下得电子能力减弱，非金属性减弱，非金属性越强氢化物越稳定，所以气态氢化物较稳定的是NH₃，
故答案为：第二周期IA族；NH₃；
（2）①为O、⑥为Na，按照原子个数比为1：1形成的化合物为过氧化钠，Na₂O₂是离子化合物，Na⁺与O₂^2-形成离子键，O原子与O原子之间通过非极性共价键形成O₂^2-离子，
故答案为：离子键、共价键；　
（3）Ⅰ．①为O，Y和Z均由元素①组成，为氧气和臭氧，反应Y+2I^-+2H⁺═I₂+Z+H₂O，由元素守恒可知，Y为O₃、Z为O₂，Y、Z为氧元素单质，二者互为同素异形体，
故答案为：b；
Ⅱ．二氧化硫使品红溶液褪色，生成不稳定的无色物质，受热容易分解又恢复红色，臭氧具有强氧化性，将品红氧化使其褪色，不能恢复红色，所以加热褪色后的溶液，若溶液恢复红色，则原通入气体为SO₂；若溶液不变红，则原通入气体是O₃，
故答案为：加热褪色后的溶液，若溶液恢复红色，则原通入气体为SO₂，若溶液不变红，则原通入气体是O₃；
（4）Y的最高价氧化物为Cl₂O₇，为无色液体，当0.25mol该物质与一定量的水混合得到HClO₄稀溶液，放出QkJ的热量，故该反应的热化学方程式为Cl₂O₇（l）+H2O（l）=HClO₄（aq）△H=-4QkJ/mol，
故答案为：Cl₂O₇（l）+H₂O（l）═2HClO₄（aq）△H=-4Q kJ/mol；　
（5）①为O、⑧为Al，氧气在正极上得电子，发生吸氧腐蚀：O₂+4e^-+2H₂O═4OH^-，
故答案为：O₂+4e^-+2H₂O═4OH^-．

点评 本题考查元素周期律及单质、化合物的性质，抓住“短周期”这一信息，明确元素周期表中原子半径及化合价的变化规律来推断元素是解答本题的关键，题目难度中等．