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．ABCDEFGHIJ原子半径(10-10m)0.741.601.521.100.991.860.750.821.020.037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.H的元素符号是B．(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� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

10．

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	1.02	0.037
最高或最低化合价		+2	+1	+5	+7	+1	+5	+3	+6	+1
最高或最低化合价	-2			-3	-1		-3		-2

回答下列问题：
（1）D的元素名称是磷，H的元素符号是B．
（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；化合物J₂A₂的电子式是：

，构成该物质的化学键类型有极性键和非极性键；画出A与B形成化合物的形成过程表示式：

_．
（3）若将标况下E的单质3.36L与通入到100mL 2mol/L的FeBr₂溶液中，反应的离子方程式3Cl₂+4Fe²⁺+2Br^-=6Cl^-+4Fe³⁺+Br₂
（4）G的氢化物是一种极易溶于水的气体．若用图1所示装置来收集此气体并完成喷泉实验，则气体应从图一的B口进入烧瓶（填字母）．烧瓶内收集气体完成后，经测定瓶内气体的密度是相同条件下氢气密度的10.5倍，将此烧瓶按图二完成喷泉实验，请说明引发喷泉的方法用热毛巾将烧瓶捂热，NH₃受热膨胀，赶出玻璃导管内的空气和水，NH₃与水接触，即发生喷泉．实验完后液体将上升到容器容积的$\frac{2}{3}$．
（5）在Fe（GO₃）₂溶液中加入稀硫酸，溶液变成了黄色，有关反应的离子方程式为：3Fe²⁺+NO₃^-+4H⁺=3Fe³⁺+NO↑+2H₂O
（6）甲同学认为I的氧化物IO₂与Na₂O₂反应类似于CO₂与Na₂O₂的反应，该反应的化学方程式是2Na₂O₂+2SO₂=2Na₂SO₃+O₂．乙同学认为也有可能部分IO₂被Na₂O₂氧化了，因此固体产物应该是混合物，为了检验是否有氧化产物生成，他们设计了如下方案：

上述方案是否合理？不合理．请简要说明两点理由：
①若反应后的固体中还残留有Na₂O₂，则溶于水后，残留的Na₂O₂会将SO₃^2-氧化为SO₄^2-；
②即使Na₂O₂已完全反应，加入的稀硝酸也能将BaSO₃氧化为BaSO₄．

分析（1）短周期元素中，A、I都有-2价，处于VIA族，且I有+6价，原子半径也较大，故A为氧，I为硫；D、G都有+5、-3价，且D的原子半径较大，故D为磷、G为氮；E有+7、-1价，则E为Cl；C、F、J均有最高价+1，处于IA族，原子半径F＞C＞J，故F为Na、C为Li、J为氢；B有+2价，H有+3价，分别处于ⅡA族、ⅢA族，且原子半径B＞磷，H＜Cl，故B为Mg、H为硼；
（2）酸性最强的化合物的是高氯酸；
化合物J₂A₂为H₂O₂，氧原子之间形成1对共用电子对，氧原子与H原子之间形成1对共用电子对；
A与B形成化合物为MgO，由镁离子与氧离子构成；
（3）还原性Fe²⁺＞Br^-，通入氯气先发生反应2Fe²⁺+Cl₂═2Fe³⁺+2Cl^-，Fe²⁺反应完毕，剩余的氯气再发生反应2Br^-+Cl₂═Br₂+2Cl^-，根据离子方程式计算被氧化Br^-的物质的量，进而书写总反应离子方程式；
（4）G的氢化物为NH₃，密度比空气小，采取向上排空气法收集；
用热毛巾将烧瓶捂热，NH₃受热膨胀，赶出玻璃导管内的空气和水，NH₃与水接触；
瓶内气体的密度是相同条件下氢气密度的10.5倍，则平均相对分子质量为21，计算瓶内氨气与空气的体积之比，液体上升体积为容器内氨气体积；
（5）酸性条件下硝酸根具有强氧化性，将亚铁离子氧化为铁离子，自身被还原为NO；
（6）SO₂与Na₂O₂反应类似于CO₂与Na₂O₂的反应，反应生成Na₂SO₃与O₂；
留的Na₂O₂会将SO₃^2-氧化为SO₄^2-，加入的稀硝酸也能将BaSO₃氧化为BaSO₄．

解答解：（1）短周期元素中，A、I都有-2价，处于VIA族，且I有+6价，原子半径也较大，故A为氧，I为硫；D、G都有+5、-3价，且D的原子半径较大，故D为磷、G为氮；E有+7、-1价，则E为Cl；C、F、J均有最高价+1，处于IA族，原子半径F＞C＞J，故F为Na、C为Li、J为氢；B有+2价，H有+3价，分别处于ⅡA族、ⅢA族，且原子半径B＞磷，H＜Cl，故B为Mg、H为硼，
故答案为：磷；B；
（2）酸性最强的化合物的是HClO₄；
化合物J₂A₂为H₂O₂，电子式为，含有极性键和非极性键；
A与B形成化合物为MgO，由镁离子与氧离子构成，用电子式表示形成过程：，
故答案为：HClO₄；；极性键和非极性键；；
（3）3.36L氯气物质的量为$\frac{3.36L}{22.4L/mol}$=0.15mol，FeBr₂物质的量为0.1L×2mol/L=0.2mol，
还原性Fe²⁺＞Br^-，通入氯气先发生反应2Fe²⁺+Cl₂═2Fe³⁺+2Cl^-，Fe²⁺完全反应消耗氯气为0.2mol×$\frac{1}{2}$=0.1mol，剩余氯气为0.15mol-0.1mol=0.05mol，剩余的氯气再发生反应2Br^-+Cl₂═Br₂+2Cl^-，0.05mol氯气反应消耗Br^-为0.05mol×2=0.1mol，Br^-有剩余，故反应中氯气、Fe²⁺、Br^-的物质的量之比为0.15mol：0.2mol：0.1mol=3：4：2，故总反应离子方程式：3Cl₂+4Fe²⁺+2Br^-=6Cl^-+4Fe³⁺+Br₂，
故答案为：3Cl₂+4Fe²⁺+2Br^-=6Cl^-+4Fe³⁺+Br₂；
（4）G的氢化物为NH₃，密度比空气小，采取向上排空气法收集，气体应从图一的 B口进入烧瓶；
用热毛巾将烧瓶捂热，NH₃受热膨胀，赶出玻璃导管内的空气和水，NH₃与水接触，即发生喷泉；
瓶内气体的密度是相同条件下氢气密度的10.5倍，则平均相对分子质量为10.5×2=21，设氨气体积分数为x，则17x+29（1-x）=21，解得x=$\frac{2}{3}$，实验完后液体将上升到容器容积的$\frac{2}{3}$，
故答案为：B；用热毛巾将烧瓶捂热，NH₃受热膨胀，赶出玻璃导管内的空气和水，NH₃与水接触，即发生喷泉；$\frac{2}{3}$；
（5）酸性条件下硝酸根具有强氧化性，将亚铁离子氧化为铁离子，自身被还原为NO，反应离子方程式为：3Fe²⁺+NO₃^-+4H⁺=3Fe³⁺+NO↑+2H₂O，
故答案为：3Fe²⁺+NO₃^-+4H⁺=3Fe³⁺+NO↑+2H₂O；
（6）SO₂与Na₂O₂反应类似于CO₂与Na₂O₂的反应，反应生成Na₂SO₃与O₂，该反应的化学方程式是：2Na₂O₂+2SO₂=2Na₂SO₃+O₂，
若反应后的固体中还残留有Na₂O₂，则溶于水后，残留的Na₂O₂会将SO₃^2-氧化为SO₄^2-，即使Na₂O₂已完全反应，加入的稀硝酸也能将BaSO₃氧化为BaSO₄，故该方案不合理，
故答案为：2Na₂O₂+2SO₂=2Na₂SO₃+O₂；不合理；若反应后的固体中还残留有Na₂O₂，则溶于水后，残留的Na₂O₂会将SO₃^2-氧化为SO₄^2-；即使Na₂O₂已完全反应，加入的稀硝酸也能将BaSO₃氧化为BaSO₄．

点评本题属于综合性题目，涉及结构性质位置关系应用、电子式、离子方程式书写、化学实验、化学计算等，注意根据原子半径与化合价推断元素，是对学生综合能力的考查．

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