Question

【題目】下表為元素周期表的一部分，請參照元素①－⑨在表中的位置，用化學用語回答下列問題：

族 周期	IA							0
1	①	ⅡA	ⅢA	ⅣA	ⅤA	ⅥA	ⅦA
2				②	③	④	⑤
3	⑥	⑦		⑧			⑨

(1)原子半徑最小的元素是____（填元素名稱），寫出⑧的原子結構示意圖______。

(2)最高價氧化物對應的水化物中，堿性最強的是___（用化學式回答，下同），酸性最強的是___。

(3)①與⑤形成的化合物中，化學鍵類型為_____。

(4)⑦與⑨形成的化合物的電子式為___，②與④形成的原子個數比為1:2的化合物的結構式為____。

(5)③、④、⑥的原子半徑由大到小的順序為_____（用元素符號回答）。

(6)為探究元素②和⑧的非金屬性強弱，某同學設計了如圖所示的裝置進行實驗（夾持儀器已略去，裝置氣密性良好）。請回答：

a.溶液B的作用是_______

b.若看到____現象，即可證明酸性_______（用化學式回答），則非金屬性_______（用元素符號回答）。

c.上述實驗中，能說明②和⑧非金屬性強弱的化學方程式是_____________。

Answer 1

【答案】氫 NaOH HClO4 共價鍵 O=C=O Na>N >O 除去CO2氣體中的HCl Na2SiO3溶液中產生白色膠狀沉淀（或Na2SiO3溶液變渾濁） H2CO3 > H2SiO3 C > Si Na2SiO3+CO2+H2O=Na2CO3+H2SiO3↓或Na2SiO3+2CO2+2H2O=2NaHCO3+H2SiO3↓

【解析】

由元素在周期表中的位置可知，①為H、②為C、③為N、④為O、⑤為F、⑥為Na、⑦為Mg、⑧為Si、⑨為Cl。

(1)原子核外電子層數越少，原子半徑越小；根據Si原子核外各個電子層含有的電子數目確定原子的結構示意圖；

(2)元素的金屬性越強，其最高價氧化物對應的水化物的堿性越強；元素的非金屬性越強，其最高價氧化物對應的水化物的酸性越強；

(3)非金屬元素的原子間形成共價鍵；

(4)活潑的金屬與非金屬元素形成離子鍵，②與④形成的原子個數比為1:2的化合物CO2分子中C原子與2個O原子形成四個共價鍵，據此書寫；

(5)同一周期的元素，原子序數越大原子半徑越小；不同周期的元素，原子核外電子層數越多，原子半徑越大；

(6)用鹽酸與大理石反應制取CO2氣體，鹽酸具有揮發性，用飽和NaHCO3溶液除去CO2在的HCl雜質氣體，然后將CO2通入Na2SiO3溶液中，若看到產生白色沉淀，就證明酸性碳酸>硅酸，也就證明了元素的非金屬性C>Si。

根據元素在周期表的位置可知：①為H、②為C、③為N、④為O、⑤為F、⑥為Na、⑦為Mg、⑧為Si、⑨為Cl。

(1)原子核外電子層數越少，原子半徑越小，在上述元素中H原子核外只有1個電子層，H原子半徑最小；Si是14號元素，核外電子排布為2、8、4，所以Si原子結構示意圖為；

(2)元素的金屬性越強，其最高價氧化物對應的水化物的堿性越強；在上述元素中金屬性最強的元素的Na元素，所以堿性最強的為NaOH；元素的非金屬性越強，其最高價氧化物對應的水化物的酸性越強，在上述元素中F元素非金屬性最強，但是F元素無最高正化合價，在上述元素形成的含氧酸中，酸性最強的為HClO4；

(3)①與⑤分別表示H、F，兩種都是非金屬元素，二者形成的化合物HF中，化學鍵類型為共價鍵；

(4)⑦與⑨形成的化合物MgCl2是離子化合物，2個Cl-與Mg2+通過離子鍵結合，故MgCl2的電子式為；②與④形成的原子個數比為1:2的化合物CO2是共價化合物，C原子與2個O原子形成4個共價鍵，因此CO2的結構式為O=C=O；

(5)③、④、⑥表示的元素分別是N、O、Na，N、O是第二周期的元素，Na是第三周期的元素，由于不同周期的元素，原子核外電子層數越多，原子半徑越大，所以Na原子半徑最大；N、O是第二周期的元素，原子序數O>N，由于同一周期的元素，原子序數越大原子半徑越小，所以原子半徑N>O，故三種元素的的原子半徑由大到小的順序為Na>N>O；

(6)在錐形瓶中用鹽酸與大理石反應制取CO2氣體，由于鹽酸具有揮發性，在裝置B中用飽和NaHCO3溶液除去CO2在的HCl雜質氣體，發生反應HCl+NaHCO3=NaCl+CO2↑+H2O，然后將除雜后的CO2氣體通入Na2SiO3溶液中，發生反應：Na2SiO3+CO2+H2O=Na2CO3+H2SiO3↓，看到產生了白色沉淀，證明了酸性：碳酸>硅酸，由于元素的非金屬性越強，其最高價氧化物對應的水化物的酸性越強，所以同時證明了元素的非金屬性C>Si。