Question

16．随原子序数的递增，八种短周期元素（用字母X表示）原子半径的相对大小、最高正价或最低负价的变化如图所示．
根据判断出的元素回答问题：
（1）d在元素周期表的位置是第二周期ⅥA族．
（2）d、e、f常见简单离子的半径由大到小为r（O^2-）＞r（Na⁺）＞r（Al³⁺）（用化学式表示，下同）；y、f、g、h的最高价氧化物对应的水化物的酸性由强到弱是：HClO₄＞H₂SO₄＞H₂ CO₃＞Al（OH）₃．
（3）用电子式表示由x和g两种元素形成的化合物的形成过程．
（4）由x、y、d三种元素形成的相对分子质量最小的化合物可作为燃料电池的燃料，以KOH溶液为电解质溶液，写出负极反应式为CH₂O-4e^-+6OH^-=CO₃^2-+4 H₂O．

Answer 1

分析 从图中的化合价、原子半径的大小及原子序数，可知x是H元素，y是C元素，z是N元素，d是O元素，e是Na元素，f是Al元素，g是S元素，h是Cl元素．
（1）主族元素周期数=电子层数、主族族序数=最外层电子数；
（2）电子层结构相同的离子，核电荷数越大离子半径越小；非金属性越强，最高价氧化物水化物的酸性越强；
（3）x与g形成的化合物为H₂S，属于共价化合物；
（4）由x、y、d三种元素形成的相对分子质量最小的化合物为HCHO，原电池负极发生氧化反应，甲醛在负极失去电子，碱性条件下生成碳酸根离子与水．

解答 解：从图中的化合价、原子半径的大小及原子序数，可知x是H元素，y是C元素，z是N元素，d是O元素，e是Na元素，f是Al元素，g是S元素，h是Cl元素．
（1）d是O元素，原子核外有2个电子层，最外层电子数为6，在元素周期表的位置是第二周期ⅥA族，
故答案为：第二周期ⅥA族；
（2）电子层结构相同的离子，核电荷数越大离子半径越小，故离子半径：r（O^2-）＞r（Na⁺）＞r（Al³⁺），
非金属性越强，最高价氧化物水化物的酸性越强，故酸性：HClO₄＞H₂SO₄＞H₂ CO₃＞Al（OH）₃，
故答案为：r（O^2-）＞r（Na⁺）＞r（Al³⁺）；HClO₄＞H₂SO₄＞H₂ CO₃＞Al（OH）₃；
（3）x与g形成的化合物为H₂S，属于共价化合物，用电子式表示形成过程为：，
故答案为：；
（4）由x、y、d三种元素形成的相对分子质量最小的化合物为HCHO，原电池负极发生氧化反应，甲醛在负极失去电子，碱性条件下生成碳酸根离子与水，负极电极反应式为：CH₂O-4e^-+6OH^-=CO₃^2-+4 H₂O，
故答案为：CH₂O-4e^-+6OH^-=CO₃^2-+4 H₂O．

点评 本题考查结构位置性质关系、离子半径的大小比较、元素周期律、电子式、原电池等，是对学生综合能力的考查，需要学生具备扎实的基础，难度中等．