Question

【題目】甲圖是部分短周期元素的常見化合價與原子序數的關系圖：

請回答下列問題：

（1）甲圖中C元素的中子數為7，其原子符號為_____，元素I與G同主族,位于第四周期則元素I的原子結構示意圖______。

（2）F、G、H元素氣態氫化物的穩定性由強到弱的順序為_______________（用化學式表示）

（3）化合物X是B元素的最高價氧化物，其電子式為_________，甲圖中C元素的一種氫化物Y是10電子微粒, Y與O2發生置換反應的化學方程式為_________。

（4）H的最高價氧化物對應的水化物的濃溶液不穩定，受熱可分解，產物之一是H的單質，且當有28mol電子轉移時，恢復至室溫共產生9mol氣體，寫出該反應的化學方程式__________。

（5）由上述元素中的幾種組成a、b、c、d各物質，某同學設計實驗用乙圖裝置證明元素B、C、F的非金屬性強弱（其中溶液b和溶液c均為足量）。

①溶液a和b分別為_____，___（填化學式）。

②溶液c中的離子方程式為_________。

③請從原子結構的角度解釋非金屬性C＞B的原因_________。

Answer 1

【答案】 HCl＞H2S＞SiH4 4NH3+3O22N2+6H2O 4HClO4═2Cl2↑+7O2↑+2H2O HNO3 NaHCO3 +CO2+H2O=H2SiO3↓+ 碳和氮兩元素位于同一周期，電子層數相同，氮比碳的原子序數大，原子半徑小，原子核對最外層電子的吸引能力強，所以氮比碳的非金屬性強。

【解析】

由圖中化合價可知，D的化合價只有-2價，沒有正化合價，故D為O元素；A有+1、-1價，且原子序數最小，A為H元素；B的原子序數小于O ，B的化合價為+4、-4價，B為C元素；C的原子序數小于O，C的化合價有+5、-3價，則C為N元素；E的原子序數大于O，且E的化合價為+1價，處于ⅠA族，故E為Na元素；F、B的化合價相同，F與B位于同主族，F的原子序數大，則F為Si；G的最高正價為+6價、最低價為-2，應為S元素；H的最高正價為+7，原子序數最大，則H為Cl，以此來解答。

由上述分析可知：A為H元素，B為C元素，C為N元素，D為O元素，E為Na元素，F為Si元素，G為S元素，H為Cl元素；

（1）C為N元素，核電荷數為7，質子數為7，N元素的中子數為7，其質量數為7+7=14，其原子符號為；G為S元素，位于第三周期VIA族，元素I與G同主族，位于第四周期，則I為Se元素，核電荷數34，核外34個電子，K、L、M、N層電子數依次為2、8、18、6，其原子結構示意圖為；答案為，。

（2）F為Si元素，G為S元素，H為Cl元素，屬于同周期元素，從左到右，元素的非金屬性依次增強，則非金屬性Si＜S＜Cl，非金屬越強，其氣態氫化物越穩定，則氣態氫化物的穩定性由強到弱的順序為HCl＞H2S＞SiH4；答案為HCl＞H2S＞SiH4。

（3）B為C元素，化合物X是B元素的最高價氧化物，X是CO2，CO2中C原子與每個O原子形成兩對共用電子對，其電子式為；C為N元素，它一種氫化物Y是10電子微粒為NH3，NH3與O2發生置換反應的化學方程式為4NH3+3O22N2+6H2O；答案為，4NH3+3O22N2+6H2O。

（4）H為Cl元素，Cl的最高價氧化物對應的水化物的濃溶液不穩定，受熱可分解，產物之一是氯的單質，且當有28mol電子轉移時，常溫共產生9mol氣體，氯的單質為氯氣，Cl元素由+7價得電子變為0價，生成2mol氯氣時即可得到28mol電子，則由電子守恒可知還生成7mol氧氣，該反應為4HClO4═2Cl2↑+7O2↑+2H2O；答案為4HClO4═2Cl2↑+7O2↑+2H2O。

（5）B為C元素，C為N元素，F為Si元素，用乙圖裝置證明元素C、N、Si的非金屬性強弱，由圖可知，錐形瓶中發生硝酸與碳酸鈣的反應生成二氧化碳，溶液b可除去二氧化碳中揮發的硝酸，試劑為飽和碳酸氫鈉，溶液c為硅酸鈉，均發生強酸制取弱酸的反應；
①溶液a和b分別為HNO3、飽和NaHCO3；答案為HNO3，NaHCO3。

②溶液c中的離子方程式為+CO2+H2O=H2SiO3↓+；答案為：SiO32-+CO2+H2O=H2SiO3↓+。

③從原子結構的角度解釋非金屬性N＞C的原因：因為碳和氮兩元素位于同一周期，電子層數相同，氮比碳的原子序數大，原子半徑小，原子核對最外層電子的吸引能力強，所以氮比碳的非金屬性強；答案為碳和氮兩元素位于同一周期，電子層數相同，氮比碳的原子序數大，原子半徑小，原子核對最外層電子的吸引能力強，所以氮比碳的非金屬性強。