Question

下表中阿拉伯?dāng)?shù)字（1、2…）是元素周期表中行或列的序號．請參照元素A～J在周期表中的位置，回答下列問題：

縱行 橫行	1	2	13	14	15	16	17	18
1	A
2				B	C	D
3	F		G	H		E	I	J

（1）上表中元素的最高價氧化物對應(yīng)的水化物中堿性最強(qiáng)的是

NaOH

（用化學(xué)式表示）、酸性最強(qiáng)的是

HClO₄

（用化學(xué)式表示）；
（2）J的原子結(jié)構(gòu)示意圖為

；C在周期表的第

VA

族；
（3）最高價氧化物對應(yīng)的水化物能與其氣態(tài)氫化物化合生成鹽的元素是

N

；
（4）D、E、F、G四種元素簡單離子的離子半徑由大到小的順序是（用化學(xué)符號表示）

S^2-

＞

0^2-

＞

Na⁺

＞

Al³⁺

；
（5）寫出化學(xué)方程式：①用電解法冶煉G

2Al₂O₃

電解  .

4Al+30₂

；
②都含有A、F、D、E四種元素的兩種鹽溶液相互反應(yīng)

NaHSO₃+NaHSO₄=Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O

．
（6）請?jiān)O(shè)計(jì)一個簡單的實(shí)驗(yàn)證明C元素的非金屬性比B強(qiáng)（只寫化學(xué)方程式）

2HNO₃+Na₂CO₃=2NaNO₃+H₂O+CO₂↑

．
（7）G元素既表現(xiàn)金屬性又有一定的非金屬性，請用AlCl₃溶液、NaOH溶液設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明（要求寫出步驟、現(xiàn)象、離子反應(yīng)程式）

向AlCl₃溶液中逐漸滴加NaOH溶液，有白色沉淀析出，然后又逐漸溶解

；

Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓ Al（OH）₃+OH^-=[Al（OH）₄]^-

．

Answer 1

分析：本題根據(jù)（1）元素周期表中元素金屬性和非金屬性的遞變規(guī)律，同主族從上到下金屬性逐漸增強(qiáng)，非金屬性逐漸減弱，同周期從左到右金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸增強(qiáng)，元素的金屬性強(qiáng)，其對應(yīng)的最高價氧化物的堿性就強(qiáng)，元素非金屬性強(qiáng)，其對應(yīng)的最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性強(qiáng)；
（2）前18號元素的元素名稱、元素符號及原子結(jié)構(gòu)示意圖的書寫；
（3）元素氮的氫化物和最高價氧化物對應(yīng)水化物發(fā)生反應(yīng)，因?yàn)榘睔鉃閴A性氣體，硝酸為強(qiáng)酸，發(fā)生酸堿中和反應(yīng)；
（4）元素離子半徑的比較，當(dāng)離子核外電子排布相同時，元素的核內(nèi)質(zhì)子數(shù)越多的，離子半徑越小，離子核外電子層數(shù)越多，離子半徑越大；
（5）電解法制鋁，由氫、氧、鈉、硫四種元素同時構(gòu)成的物質(zhì)為酸式鹽，其中亞硫酸氫鈉和硫酸氫鈉可以相互反應(yīng)，生成氣體和水；
（6）證明元素的非金屬性強(qiáng)弱，可以用元素非金屬性強(qiáng)弱的判斷方法，如非金屬性強(qiáng)的元素，其對應(yīng)氫化物的穩(wěn)定性更強(qiáng)，最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性更強(qiáng)，也可以用氧化還原反應(yīng)中氧化劑的氧化性大于氧化產(chǎn)物的氧化性來進(jìn)行判斷；
（7）元素的金屬性和非金屬性判斷，鋁離子與氫氧根反應(yīng)生成氫氧化鋁說明其具有金屬性，氫氧化鋁與氫氧根反應(yīng)說明其具有非金屬性．

解答：解：表格中A為H，B為C，C為N，D為O，E為S，F(xiàn)為Na，G為Al，H為Si，I為Cl，J為Ar．
（1）在元素周期表中同主族從上到下，金屬性逐漸增強(qiáng)，非金屬性逐漸減弱，同一周期從左到右金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸增強(qiáng)，故最左下角的F元素Na金屬性最強(qiáng)，對應(yīng)的最高價氧化物對應(yīng)水化物的堿性最強(qiáng)故為NaOH，非金屬性最強(qiáng)的為I，為Cl，其最高價氧化物對應(yīng)的水化物酸性最強(qiáng)，故酸性最強(qiáng)的為HClO₄
故答案為：NaOH； HClO₄ ；
（2）J為Ar，為18號元素，故其原子結(jié)構(gòu)示意圖為，C為N，位于元素周期表的第二周期，第VA族；
故答案為：； VA；
（3）N元素的氫化物為氨氣，是一種堿性氣體，最高價氧化物對應(yīng)水化物為強(qiáng)酸，兩者可發(fā)生中和反應(yīng)，故此元素為N； 
故答案為：N； 
（4）D為O，E為S，F(xiàn)為Na，G為Al，對應(yīng)的離子為 0^2-，S^2-，Na⁺，Al³⁺，其中S^2-為18電子構(gòu)型，其余均為10電子，故S^2-半徑最大，當(dāng)核外電子數(shù)相同時，離子的核電荷數(shù)越大，離子半徑越小，核電荷數(shù)鋁＞鈉＞氧，
故離子半徑S^2-＞0^2-＞Na⁺＞Al³⁺；
故答案為：S^2-＞0^2-＞Na⁺＞Al³⁺；
（5）G為Al，電解精煉鋁的化學(xué)方程式為2Al₂O₃

電解  .

4Al+30₂；A為H，D為O，E為S，F(xiàn)為Na，都含有A、F、D、E四種元素的兩種鹽溶液，可以相互反應(yīng)，符合條件的是亞硫酸氫鈉和硫酸氫鈉，亞硫酸氫鈉為一種酸式鹽，硫酸氫鈉可以完全電離出氫離子，可以反應(yīng)生成二氧化硫和水，反應(yīng)方程式如下：
NaHSO₃+NaHSO₄=Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O
故答案為：2Al₂O₃

電解  .

4Al+30₂ NaHSO₃+NaHSO₄=Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O；  
（6）B為C，C為N，證明其非金屬性強(qiáng)弱可以有很多方法，如對應(yīng)氫化物的穩(wěn)定性，最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性等，其中酸性比較可以用硝酸與碳酸鈉反應(yīng)生成硝酸鈉和二氧化碳、水，二氧化碳和水即為碳酸，強(qiáng)酸制取弱酸，故硝酸酸性強(qiáng)，反應(yīng)方程式為2HNO₃+Na₂CO₃=2NaNO₃+H₂O+CO₂↑
故答案為：2HNO₃+Na₂CO₃=2NaNO₃+H₂O+CO₂↑
（7）G為Al元素既表現(xiàn)金屬性又有一定的非金屬性，向AlCl₃溶液中逐漸滴加NaOH溶液，有白色沉淀析出，說明鋁元素具有金屬性，然后又逐漸溶解說明其具有非金屬性，反應(yīng)的方程式可以分段書寫為：
Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓； Al（OH）₃+OH^-=[Al（OH）₄]^-
故答案為：向AlCl₃溶液中逐漸滴加NaOH溶液，有白色沉淀析出，然后又逐漸溶解；Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓；
Al（OH）₃+OH^-=[Al（OH）₄]^-

點(diǎn)評：本題考查了元素周期表中元素金屬性和非金屬性的判斷，并應(yīng)用金屬性和非金屬性強(qiáng)弱進(jìn)一步推斷其最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性和堿性強(qiáng)弱，利用金屬性和非金屬性判斷依據(jù)反推元素金屬性和非金屬性等，前18號元素的元素名稱、符號和原子結(jié)構(gòu)示意圖，氮元素的氫化物和最高價氧化物對應(yīng)水化物可以發(fā)生中和反應(yīng)，元素離子半徑的大小判斷，常見的幾種元素組成的化合物及其相互之間的反應(yīng)等知識點(diǎn)．