Question

下列為元素周期表的一部分，表中阿拉伯數字（1、2…）是原周期表中行或列的序號．請參照元素A～I在表中的位置，回答下列問題．

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

（1）B、C兩元素中非金屬性較強的是______（寫出元素名稱），請設計一個簡單的實驗證明這一結論______．
（2）表中某元素能形成兩性氧化物，寫出該氧化物溶于氫氧化鈉溶液的離子反應方程式
______
（3）表中某元素的單質在常溫下為氣態，該元素能與A～I中的一種元素構成原子個數比為1：1和1：2的兩種共價化合物X和Y，該元素還能與A～I中的另一種元素構成離子個數比為1：1和1：2的兩種離子化合物Z和M．寫出Z與Y反應的化學方程式：______．
（4）I元素在周期表里的位置在第______周期、第______族．
實驗室中采用如圖所示裝置模擬工業上同時制取元素A和I的單質過程：
①寫出電極C₁上發生反應的電極反應式______．
②當電極上產生112mL（標準狀況）元素I單質氣體時（假設氣體完全逸出，溶液體積不變），燒杯中溶液的pH=______．（K_W=1.00×10^-14）

Answer 1

【答案】分析：根據元素周期表知，A是H元素，B是C元素，C是N元素，D是O元素，E是F元素，F是Na元素，G是Al元素，H是Si元素，I是Cl元素；
（1）非金屬的非金屬性越強，其最高價氧化物的水化物酸性越強，根據強酸制取弱酸設計實驗；
（2）能形成兩性氧化物的元素是Al元素，氧化鋁和氫氧化鈉溶液反應生成偏鋁酸鈉和水；
（3）氧元素和氫元素能形成原子個數比為1：1和1：2的兩種共價化合物H₂O₂和H₂O，氧元素元素還能鈉元素構成離子個數比為1：1和1：2的兩種離子化合物Na₂O₂和Na₂O，過氧化鈉和水反應生成氫氧化鈉和氧氣；
（4）根據氯原子是原子結構示意圖確定其在周期表中的位置，電子層數=周期數，最外層電子數=主族序數；
①電極C₁是陽極，陽極上失電子發生氧化反應；
②根據電池反應式中氯氣和氫氧根離子的關系式計算氫氧根離子濃度，從而計算溶液的pH．
解答：解：根據元素周期表知，A是H元素，B是C元素，C是N元素，D是O元素，E是F元素，F是Na元素，G是Al元素，H是Si元素，I是Cl元素；
（1）B、C兩元素中非金屬性較強的是氮元素，非金屬的非金屬性越強，其最高價氧化物的水化物酸性越強，用碳酸鈉或碳酸氫鈉與稀硝酸反應，觀察是否有有無色無味的氣體產生，如果能產生無色無味的氣體，則說明氮元素的非金屬性大于碳元素，
故答案為：氮；取碳酸鈉或碳酸氫鈉溶液置于試管中，向其中滴加稀硝酸，觀察是否有無色無味的氣體產生，HNO₃+NaHCO₃═NaNO₃+H₂O+CO₂↑，或2HNO₃+Na₂CO₃═2NaNO₃+H₂O+CO₂↑；
（2）氧化鋁是兩性氧化物，氧化鋁和氫氧化鈉反應生成偏鋁酸鈉和水，離子反應方程式為：Al₂O₃+2OH^-═2AlO₂^-+H₂O，故答案為：Al₂O₃+2OH^-═2AlO₂^-+H₂O；
（3）氧元素和氫元素能形成原子個數比為1：1和1：2的兩種共價化合物H₂O₂和H₂O，氧元素元素還能鈉元素構成離子個數比為1：1和1：2的兩種離子化合物Na₂O₂和Na₂O，過氧化鈉和水反應生成氫氧化鈉和氧氣，反應方程式為：2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂↑，故答案為：2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂↑；
（4）氯元素的原子結構示意圖為：，所以氯元素處于第三周期，第VIIA族，故答案為：三；VIIA；
①電解時陽極上氯離子放電生成氯氣，電極反應式為：2Cl^--2e^-=Cl₂↑，故答案為：2Cl^--2e^-=Cl₂↑；
②設氫氧根離子濃度為xmol/L，電池反應式為：
2Cl^-+2H₂O=H₂↑+Cl₂↑+2OH^-
             22.4L 2mol  
           0.112L  0.1xmol
x==0.1，溶液中c（H⁺）= mol/L=10^-13 mol/L，所以pH=13，
故答案為：13．
點評：本題考查較綜合，正確判斷元素是解本題關鍵，實驗設計是考試熱點，難度較大．