Question

（2012?和平區一模）幾種短周期元素的原子半徑及主要化合價見下表：

元素代號	A	B	C	D	E	F
化合價	-2	-1	-2、+6	+4、-4	+1	+2
原子半徑（nm）	0.074	0.099	0.102	0.117	0.186

（1）分析上表的有關數據，并結合已學過知識，請按要求回答下列問題．
①寫出D元素在周期表中的位置

第三周期第ⅣA族

．
②常溫下這幾種元素形成的單質能與水反應的有

Na、Cl₂

（填化學式）．
③B、C、D最高價氧化物對應的水化物的酸性由大到小的順序為

HClO₄＞H₂SO₄＞H₂SiO₃

（填化學式），B、C、E的最高價氧化物對應的水化物形成溶液，濃度均為0.1 mol/L時，pH由大到小的順序為

NaOH＞HClO₄＞H₂SO₄

（填化學式）．
④若F與E同周期，則其原子半徑的最精確的范圍是

0.117～0.186nm

．
（2）由上述部分元素組成的物質間，在一定條件下，可發生下圖所示的變化（反應中生成的水沒有寫出）請回答：

①固體A是（寫化學式）

Na₂O₂

．
②反應Ⅰ的化學方程式

NaOH+SO₂（足量）=NaHSO₃

．
③反應Ⅱ的化學方程式

SO₂+Br₂+2H₂O=H₂SO₄+2HBr

．

Answer 1

分析：（1）都是短周期元素，A只有-2價，故A為氧元素；B為-1價，原子半徑大于氧原子，故為Cl元素；C有-2、+6價，故C為硫元素；D有-4、+4價，原子半徑大于硫原子，故D為Si元素，E為+1價，原子半徑很大，為Na元素；F只有+2價，處于ⅡA族，
①主族元素周期數=電子層數，主族族序數=最外層電子數，據此解答；
②鈉、氯氣常溫下能與水發生反應；
③非金屬性越強最高價含氧酸的酸性越強，同周期自左而右非金屬性增強；
堿性越強pH值越大，酸性越強pH越小；
④若F與E同周期，則F為Mg元素，同周期自左而右原子半徑減小；
（2）溶液B焰色反應為黃色，則B中含有鈉元素；固體A與液體B反應生成C與氣體D，考慮過氧化鈉與水反應，則A為Na₂O₂、B為H₂O、C為NaOH、D為O₂，F為氣體，與氫氧化鈉反應生成B，B與E的溶液反應生成F，則F為SO₂，B為NaHSO₃，結合轉化關系可知，H為SO₃、E為H₂SO₄、G為Na₂SO₄、L為HBr，驗證符合轉化關系，據此解答．

解答：解：（1）都是短周期元素，A只有-2價，故A為氧元素；B為-1價，原子半徑大于氧原子，故為Cl元素；C有-2、+6價，故C為硫元素；D有-4、+4價，原子半徑大于硫原子，故D為Si元素，E為+1價，原子半徑很大，為Na元素；F只有+2價，處于ⅡA族，
①D為Si元素，原子有3個電子層，最外層電子數為4，處于周期表中第三周期第ⅣA族，故答案為：第三周期第ⅣA族；
②鈉、氯氣常溫下能與水發生反應，故答案為；Na、Cl₂；
③同周期自左而右非金屬性增強，高于非金屬性Cl＞S＞Si，非金屬性越強最高價含氧酸的酸性越強，故酸性HClO₄＞H₂SO₄＞H₂SiO₃，NaOH溶液呈堿性，堿性越強pH值越大，酸性越強pH越小，故pH由大到小的順序為NaOH＞HClO₄＞H₂SO₄，故答案為：HClO₄＞H₂SO₄＞H₂SiO₃；NaOH＞HClO₄＞H₂SO₄；
④若F與E同周期，則F為Mg元素，同周期自左而右原子半徑減小，故Mg的原子半徑小于Na原子大于Si原子，故Mg原子半徑0.117～0.186nm，
故答案為：0.117～0.186nm；
（2）溶液B焰色反應為黃色，則B中含有鈉元素；固體A與液體B反應生成C與氣體D，考慮過氧化鈉與水反應，則A為Na₂O₂、B為H₂O、C為NaOH、D為O₂，F為氣體，與氫氧化鈉反應生成B，B與E的溶液反應生成F，則F為SO₂，B為NaHSO₃，結合轉化關系可知，H為SO₃、E為H₂SO₄、G為Na₂SO₄、L為HBr，驗證符合轉化關系，
①由上述相反可知，固體A是Na₂O₂，故答案為：Na₂O₂；
②反應Ⅰ是氫氧化鈉與過量二氧化硫反應生成亞硫酸氫鈉，方程式為：NaOH+SO₂（足量）=NaHSO₃，
故答案為：NaOH+SO₂（足量）=NaHSO₃；
③反應Ⅱ是溴水與二氧化硫反應生成HBr與硫酸，方程式為：SO₂+Br₂+2H₂O=H₂SO₄+2HBr，
故答案為：SO₂+Br₂+2H₂O=H₂SO₄+2HBr．

點評：本題考查結構性質位置關系、無機推斷、元素化合物性質等，難度中等，根據化合價與半徑推斷元素是解題的關鍵，注意基礎知識的理解掌握．