题目内容

【题目】1869年俄国化学家门捷列夫制出第一张元素周期表。元素周期表体现了元素位构性的关系,揭示了元素间的内在联系。下图是元素周期表的一部分,回答下列问题:

(1)Sn的最高正价为________,Cl的最高价氧化物对应水化物的化学式为________,Bi的最高价氧化物为________。

(2)元素Ga在元素周期表中的位置为:______________。

(3)根据元素周期律,推断:

①阴影部分元素的氢化物热稳定性最高的是________(填化学式)。

②N、O、Al、Si,原子半径大小顺序:___________________

③H3AsO4、H2SeO4、H2SO4的酸性强弱顺序:______________

(4)为比较元素C和Si的非金属性强弱,用图所示装置进行实验。溶液B应该选用 ___________溶液,作用是___________________,能说明C和Si非金属性强弱的化学方程式是:________________________。

【答案】+4 HClO4 Bi2O5 第四周期第ⅢA族 HF Al>Si>N>O H2SO4 >H2SeO4 >H3AsO4 NaHCO3 除去HCl Na2SiO3+H2O+CO2=Na2CO3+H2SiO3↓ 或Na2SiO3+2H2O+2CO2=2NaHCO3+H2SiO3↓

【解析】

(1)碳、锡同为第IVA族,其最外层均有4个电子,所以Sn的最高价为+4;Cl最外层有7个电子,其最高价为+7价,最高价氧化物对应的水化物为HClO4,Bi的最外层有五个电子,其最高价氧化物为Bi2O5,故答案为:+4;HClO4;Bi2O5;

(2)B元素为第2周期第ⅢA族,和它同主族的相差两个电子层的是Ga元素,在第4周期第ⅢA族,故答案为:第四周期第ⅢA族;

(3)①阴影部分为卤族元素。同主族元素从下往上,元素的非金属性逐渐增强,故卤族元素中F的非金属性最强,其对应的氢化物热稳定性最高,故答案为:HF;

②电子层数越多,原子半径越大,电子层数相同时,核电荷数越大,半径越小,因此原子半径:Al>Si>N>O,故答案为:Al>Si>N>O;

③同周期元素,随着原子序数的递增,元素的非金属性越强,其最高价氧化物的水化物酸性也越强,非金属性:S>Se>As,所以酸性:H2SO4 >H2SeO4 >H3AsO4,故答案为:H2SO4 >H2SeO4 >H3AsO4;

(4)比较C、Si的非金属性强弱,可以通过比较H2CO3和H2SiO3的酸性强弱来实现,而比较两种酸的强弱可利用“复分解反应中强酸制弱酸的基本原理”,由于盐酸具有挥发性,生成的CO2中混有少量的HCl气体,故溶液B可选用饱和NaHCO3溶液,以除去挥发出的HCl气体,将生成的CO2气体通过饱和碳酸氢钠溶液后再将气体通入Na2SiO3溶液,发生的反应方程式为Na2SiO3+H2O+CO2=Na2CO3+H2SiO3↓或Na2SiO3+2H2O+2CO2=2NaHCO3+H2SiO3↓,依据生成白色胶状沉淀,得出酸性H2CO3>H2SiO3,所以据此可判断出非金属性C>Si,故答案为:NaHCO3;除去HCl;Na2SiO3+H2O+CO2=Na2CO3+H2SiO3↓或Na2SiO3+2H2O+2CO2=2NaHCO3+H2SiO3↓。

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