题目内容

12.经验表明,除氢和氦外,当元素原子的电子层数(n)多于或等于原子最外层电子数(m)即(n-m≥0)时,该元素属于金属元素;当元素原子的最外层电子数(m)多于原子的电子层数(n)即(n-m<0)时,该元素属于非金属元素.试回答:
(1)第n周期(n≥2)有n种主族金属元素,有8-n种非金属元素.
(2)第m主族(m>1)有m-2种非金属元素.
(3)根据每周期最后一个金属元素出现的族序数,预测原子序数最大的金属元素将在第八周期0族
(4)根据周期表中每个周期非金属元素的种数,预测周期表中应有23种非金属元素(含零族元素),还有1种未发现,未发现的非金属处在第七周期0族.

分析 (1)第n周期元素,电子层数为n,m主族最外层电子数为m,m≤n的元素为金属元素,所以第n周期有n种主族金属元素,8-n种非金属元素;
(2)属于非金属元素时n<m,则m主族有m-2种非金属元素;
(3)第二-六周期的最后一种金属分别出现在ⅡA(Be)、ⅢA(Al)、ⅣA(Ge)、ⅤA(Sb)、ⅥA(Po),即主族序号与周期序号相同,则可预测第七周期ⅦA、第八周期0族元素将是它们所在周期的最后一种金属;
(4)第一周期全是非金属(H、He),第八周期全是金属,非金属共有2+6+5+4+3+2+1+0=23种,目前已发现22种,还有1种未发现,应位于第七周期0族.

解答 解:(1)第n周期元素,电子层数为n,m主族最外层电子数为m,m≤n的元素为金属元素,所以第n周期有n种主族金属元素,8-n种非金属元素,故答案为:n;8-n;
(2)属于非金属元素时n<m,则m主族有m-2种非金属元素,故答案为:m-2;
(3)第二-六周期的最后一种金属分别出现在ⅡA(Be)、ⅢA(Al)、ⅣA(Ge)、ⅤA(Sb)、ⅥA(Po),即主族序号与周期序号相同,则可预测第七周期ⅦA、第八周期0族元素将是它们所在周期的最后一种金属,原子序数最大的金属元素将在第八周期0族,故答案为:八;0;
(4)第一周期全是非金属(H、He),第八周期全是金属,非金属共有2+6+5+4+3+2+1+0=23种,目前已发现22种,还有1种未发现,由每一周期只有(8-n)种非金属可知,未发现的非金属处在第七周期0族,故答案为:23;1;七;0.

点评 本题考查元素的位置结构性质关系及应用,为高频考点,要求同学们在学习中要注意把握相关周期律的递变规律,题目信息中给出一定的规律性的东西,注意把握和归纳,题目难度较大.

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2.半导体生产中常需要控制掺杂,以保证控制电阻率,三氯化磷(PCl3)是一种重要的掺杂剂.实验室要用黄磷(即白磷)与干燥的Cl2在曲颈瓶中模拟工业生产制取PCl3,装置如图所示:(部分夹持装置略去)

已知黄磷与少量Cl2反应生成PCl3,与过量Cl2反应生成PCl5.PCl3遇水会强烈水解生成H3PO3和HCl;遇O2会生成POCl3,POCl3溶于PCl3.PCl3、POCl3的熔沸点如表:
物质熔点/℃沸点/℃
PCl3-11275.5
POCl32105.3
请回答下列问题:
(1)B中所装试剂是浓H2SO4;E中冷水的作用是冷凝PCl3防止其挥发.
(2)F中碱石灰的作用是吸收多余的氯气,防止空气中的水蒸汽进入烧瓶中和PCl3 反应.
(3)实验时,检查装置气密性后,先打开K3通入干燥的CO2,再迅速加入黄磷.通干燥CO2的作用是排尽装置中的空气,防止白磷自燃.
(4)粗产品中常含有POCl3、PCl5等.加入黄磷加热除去PCl5后,通过蒸馏(填实验操作名称),即可得到较纯净的PCl3.
(5)实验结束时,可以利用C中的试剂吸收多余的氯气,C中反应的离子方程式为Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+2H2O.
(6)通过下面方法可测定产品中PCl3的质量分数:
①迅速称取1.00g产品,加水反应后配成250mL溶液;
②取以上溶液25.00mL,向其中加入10.00mL 0.1000mol/L碘水,充分反应;
③向②所得溶液中加入几滴淀粉溶液,用0.1000mol/L的Na2S2O3,溶液滴定;
④重复②、③操作,平均消耗Na2S2O3溶液8.40mL.
已知:H3PO3+I2═H3PO4+2HI,I2+2Na2S2O3═2NaI+Na2S4O6,
根据上述数据,假设测定过程中没有其他反应,该产品中PCl3的质量分数为79.75%.

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