Question

【題目】下圖是部分短周期元素的常見(jiàn)化合價(jià)與原子序數(shù)的關(guān)系圖：

（1）元素B在周期表中的位置___________________________________。

（2）用電子式表示D2G的形成過(guò)程_______________________________________________________，其所含化學(xué)鍵類(lèi)型為_____________。

（3）C2－、D+、G2－離子半徑由大到小順序是________________________（用離子符號(hào)回答）。

（4）某同學(xué)設(shè)計(jì)上圖實(shí)驗(yàn)證明A、F的非金屬性強(qiáng)弱關(guān)系。

①若溶液a為濃鹽酸，固體a為石灰石，溶液 b和c分別為____________________，____________________。

②溶液c中的離子方程式為_______________________________________。

③請(qǐng)從原子結(jié)構(gòu)的角度解釋非金屬性A＞F的原因：________________________________________。

Answer 1

【答案】第二周期VA族 離子鍵 S2-＞O2-＞Na+ 飽和碳酸氫鈉溶液 硅酸鈉溶液 CO2 + H2O + SiO32- = H2SiO3↓ + CO32-(或2CO2+2H2O+SiO32- = H2SiO3↓+2HCO3-) 碳和硅原子的最外層電子數(shù)相同，硅的電子層數(shù)比碳多，半徑更大，所以非金屬性：碳大于硅

【解析】

由圖中化合價(jià)可知，A、F的化合價(jià)都為＋4、4價(jià)，二者同主族，且F的原子序數(shù)較大，故A為碳元素、故F為Si元素；C的化合價(jià)為2價(jià)，沒(méi)有正化合價(jià)，故C為O元素；D的化合價(jià)為＋1價(jià)，處于ⅠA族，原子序數(shù)大于O元素，故D為Na元素；E為＋3價(jià)，為Al元素；G的最高正價(jià)為＋6價(jià)、最低價(jià)為2價(jià)，應(yīng)為S元素；B有＋5、3價(jià)，處于ⅤA族，原子序數(shù)介于C、O之間，則B為N元素；

(1)主族元素周期數(shù)＝原子的電子層數(shù)、主族序數(shù)＝原子的最外層電子數(shù)；

(2)Na2S屬于離子化合物，含有離子鍵，用電子式表示形成過(guò)程，左側(cè)為Na、S原子電子式，右側(cè)為硫化鈉電子式，中間用“→”連接，用弧形箭頭表示電子轉(zhuǎn)移；

(3)電子層結(jié)構(gòu)相同核電荷數(shù)越大離子半徑越小，電子層越多離子半徑越大；

(4)由裝置圖可知，實(shí)驗(yàn)原理是利用強(qiáng)酸制備弱酸，濃鹽酸易揮發(fā)，為防止干擾應(yīng)除去，故錐形瓶中濃鹽酸與石灰石反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳，溶液b吸收揮發(fā)的HCl，應(yīng)為飽和的碳酸氫鈉，燒杯中應(yīng)是二氧化碳與硅酸鈉反應(yīng)生成硅酸。

由圖中化合價(jià)可知，A、F的化合價(jià)都為＋4、4價(jià)，二者同主族，且F的原子序數(shù)較大，故A為碳元素、故F為Si元素；C的化合價(jià)為2價(jià)，沒(méi)有正化合價(jià)，故C為O元素；D的化合價(jià)為＋1價(jià)，處于ⅠA族，原子序數(shù)大于O元素，故D為Na元素；E為＋3價(jià)，為Al元素；G的最高正價(jià)為＋6價(jià)、最低價(jià)為2價(jià)，應(yīng)為S元素；B有＋5、3價(jià)，處于ⅤA族，原子序數(shù)介于C、O之間，則B為N元素；

(1)B為氮元素，原子有2個(gè)電子層，最外層電子數(shù)為5，處于周期表中第二周期VA族；

(2)Na2S屬于離子化合物，含有離子鍵，用電子式表示形成過(guò)程為；

(3)電子層結(jié)構(gòu)相同核電荷數(shù)越大離子半徑越小，電子層越多離子半徑越大，故離子半徑S2-＞O2-＞Na+；

(4)由裝置圖可知，實(shí)驗(yàn)原理是利用強(qiáng)酸制備弱酸，濃鹽酸易揮發(fā)，為防止干擾應(yīng)除去，故錐形瓶中濃鹽酸與石灰石反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳，溶液b吸收揮發(fā)的HCl，應(yīng)為飽和的碳酸氫鈉，燒杯中應(yīng)是二氧化碳與硅酸鈉反應(yīng)生成硅酸；

①由上述分析可知，溶液a為濃鹽酸，溶液b為飽和碳酸氫鈉溶液，溶液c為硅酸鈉溶液；

②溶液c中的離子方程式為：CO2 + H2O + SiO32- = H2SiO3↓ + CO32-或2CO2+2H2O+SiO32- = H2SiO3↓+2HCO3-；

③碳和硅原子的最外層電子數(shù)相同，硅的電子層數(shù)比碳多，半徑更大，所以非金屬性：碳大于硅。