题目内容
【题目】现有下列短周期元素的数据(已知Be的原子半径为0.089nm):
① | ② | ③ | ④ | ⑤ | ⑥ | ⑦ | ⑧ | |
原子半径(nm) | 0.074 | 0.160 | 0.152 | 0.110 | 0.099 | 0.186 | 0.075 | 0.082 |
最高正化合价 | +2 | +1 | +5 | +7 | +1 | +5 | +3 | |
最低负化合价 | -2 | -3 | -1 | -3 |
(1)⑧号元素在周期表中的位置是______________________________;上述元素处于同一主族的有_______________________________。(用元素号表示)
(2)元素①和⑥能形成两种化合物,其中较稳定的化合物与水反应的离子方程式:_______。
(3)含锂材料在社会中广泛应用,如各种储氢材料(Li2NH等)、便携式电源材料(LiCoO2等);
和
作核反应堆最佳热载体,
H和
D用作高温堆减速剂。下列说法中正确的是___________。
A.
和
属于同种核素
B.
H和
D的化学性质不同
C.
H和
D是同种物质
D.氧化性:Li+<Na+<K+<Rb+<Cs+
E.碱性:Be(OH)2<LiOH<NaOH<KOH
F.半径:K>Na>Li>Li+
(4)胶态磁流体在医学上有重要的用途,而纳米级Fe3O4是磁流体中的重要粒子,其制备过程可简单表示如下:将⑦的最简单的气态氢化物通入到等物质的量的FeSO4、Fe2(SO4)3的混合溶液中,生成两种碱,写出该反应过程中的总离子方程式______________。反应生成的两种碱继续作用即得到产品。
【答案】第二周期ⅢA族 Li、Na和N、P 2Na2O2+2H2O===4Na++4OH-+O2↑ CEF Fe2++2Fe3++8NH3+8H2O===Fe(OH)2↓+2Fe(OH)3↓+8NH4+
【解析】
由题中及表中数据可知,①②③④⑤⑥⑦⑧分别位于第VIA、第IIA、第IA、第VA、第VIIA、第IA、第VA、第IIIA族。Be的原子半径为0.089 nm,Be的最高价为2,②的最高价也是+2、半径比Be大,则②为Mg;③是最高价为+1、半径比Mg小,则③是Li;⑥是最高价为+1、半径比Mg大,则⑥为Na;④和⑦的最高价都是+5、最低价都是-3,则它们为第VA族元素,因为④的半径较大,故④为P、⑦为N;根据同周期元素的原子半径逐渐减小,可知⑧为B、①为O、⑤为Cl。综上所述,①②③④⑤⑥⑦⑧分别为O、Mg、Li、P、Cl、Na、N、B。
(1)⑧号元素的在周期表中的位置是第2周期,第ⅢA族;上述元素处于同一主族的有两组,分别是Li和Na、N和P,故答案为:第二周期ⅢA族;Li、Na和N、P;
(2)元素①和⑥能形成两种化合物,其中较稳定的是过氧化钠,过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气,反应的离子方程式为2Na2O2 + 2H2O =4Na+ + 4OH + O2↑,故答案为:2Na2O2 + 2H2O == 4Na+ + 4OH + O2↑;
(3)A、63Li和73Li互为同位素,属于不同的核素,A错误; B、73LiH和73LiD的化学性质几乎完全相同,B错误;C、73LiH和73LiD都是氢化锂,是同种物质,C正确;Li、Na、K、Rb、Cs的金属性依次增加,故其阳离子的氧化性从强到弱的顺序为Li+ > Na+ > K+ >Rb+>Cs+,D错误;Be、Li、Na、K的金属性依次增加,故其最高价氧化物的水化物的碱性从弱到强的顺序为Be(OH)2 <LiOH<NaOH <KOH,E正确;同一主族元素的原子半径随原子序数的增大而增大,同一元素的原子半径大于其阳离子半径,故半径K> Na >Li >Li+,F正确;CEF正确,故答案为:CEF;
(4)将氨气通入到等物质的量的FeSO4、Fe2(SO4)3的混合溶液中,生成氢氧化亚铁和氢氧化铁两种碱,反应的离子方程式为Fe2++2Fe3++8NH3+8H2O===Fe(OH)2↓+2Fe(OH)3↓+8NH4+,故答案为:Fe2++2Fe3++8NH3+8H2O===Fe(OH)2↓+2Fe(OH)3↓+8NH4+。