Question

20．如圖1是部分短周期元素的常見化合價與原子序數(shù)的關(guān)系圖：

（1）元素F在周期表中的位置第三周期ⅣA族．
（2）C與D形成原子個數(shù)比為1：1的化合物中所含化學(xué)鍵類型為離子鍵、非極性共價鍵．用電子式表示該物質(zhì)的形成過程．
（3）C、D、G對應(yīng)的簡單離子半徑由大到小順序是S^2-＞O^2-＞Na⁺．（用離子符號回答）
（4）某同學(xué)設(shè)計實驗裝置如圖2，證明A、B、F的非金屬性強弱關(guān)系：
①溶液a和溶液b分別為硝酸（HNO₃），飽和NaHCO₃溶液．
②溶液c中的離子反應(yīng)方程式為SiO₃^2-+CO₂+H₂O=H₂SiO₃↓+CO₃^2-或SiO₃^2-+2CO₂+2H₂O=H₂SiO₃↓+2HCO₃^-．

Answer 1

分析 短周期元素中，A、F均有+4、-4價，處于ⅣA族，且原子序數(shù)A＜F，故A為碳、F為Si；C、G均有-2價，且G有+6，G的原子序數(shù)較大，故C為O元素、G為S元素；B有+5、-3價，原子序數(shù)介于碳、氧之間，故B為N元素；H有+7、-1價，原子序數(shù)大于硫，則H為Cl；D有+1價，E有+3價，分別處于ⅠA族、ⅢA族，原子序數(shù)氧＜D＜E＜Si，故D為Na，E為Al，以此解答該題．

解答 解：短周期元素中，A、F均有+4、-4價，處于ⅣA族，且原子序數(shù)A＜F，故A為碳、F為Si；C、G均有-2價，且G有+6，G的原子序數(shù)較大，故C為O元素、G為S元素；B有+5、-3價，原子序數(shù)介于碳、氧之間，故B為N元素；H有+7、-1價，原子序數(shù)大于硫，則H為Cl；D有+1價，E有+3價，分別處于ⅠA族、ⅢA族，原子序數(shù)氧＜D＜E＜Si，故D為Na，E為Al．
（1）元素F為Si，在周期表中的位置：第三周期ⅣA族，故答案為：第三周期ⅣA族；
（2）O與Na形成原子個數(shù)比為1：1的化合物是過氧化鈉，過氧化鈉中所含有離子鍵、非極性共價鍵，過氧化鈉為離子化合物，O原子和Na原子之間形成共用電子對，用電子式表示過氧化鈉的形成過程為：，
故答案為：離子鍵、非極性共價鍵；；
（3）電子層結(jié)構(gòu)相同的離子，核電荷數(shù)越大離子半徑越小，離子電子層越多離子半徑越小，簡單離子半徑大小順序是：S^2-＞O^2-＞Na⁺，
故答案為：S^2-＞O^2-＞Na⁺；
（4）①利用最高價含氧酸的酸性強弱，證明A、B、F的非金屬性強弱關(guān)系，溶液a為硝酸，溶液b為飽和NaHCO₃溶液，溶液c為硅酸鈉溶液，
故答案為：硝酸（HNO₃）；飽和NaHCO₃溶液；
②溶液c為硅酸鈉溶液，溶液c中的離子反應(yīng)方程式為：SiO₃^2-+CO₂+H₂O=H₂SiO₃↓+CO₃^2-或SiO₃^2-+2CO₂+2H₂O=H₂SiO₃↓+2HCO₃^-，
故答案為：SiO₃^2-+CO₂+H₂O=H₂SiO₃↓+CO₃^2-或SiO₃^2-+2CO₂+2H₂O=H₂SiO₃↓+2HCO₃^-．

點評 本題考查結(jié)構(gòu)性質(zhì)位置關(guān)系應(yīng)用，為高考常見題型，側(cè)重于學(xué)生的分析能力的考查，解答關(guān)鍵是根據(jù)化合價與原子序數(shù)推斷元素，注意對元素周期律的理解掌握，難度中等．