Question

18．下表為元素周期表中的一部分，表中列出了11種元素在周期表中的位置，按要求完成下列各小題．（用元素符號或化學式回答）

（1）化學性質最不活潑的元素是Ar 在最高價氧化物的水化物中，酸性最強的化合物的化學式是HClO₄元素⑥與⑦形成的化合物的電子式為
（2）⑧、⑨元素形成的單質較活潑的是Cl₂請設計實驗證明它們活潑性的強弱根據置換反應反應Cl₂+2Br^-=2Cl^-+Br₂可證明單質氧化性Cl₂＞Br₂
（3）②、③、⑧三種元素形成的簡單離子半徑由大到小的順序是Cl^-＞K⁺＞Mg²⁺
（4）實驗室用元素⑧的氫化物制取⑧的單質的反應方程式4HCl（濃）+MnO₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O
（5）⑤單質、石墨和二氧化鈦（TiO₂）按比例混合，高溫下反應得到的兩種化合物均由兩種元素組成，其中有一種產物是TiC（在火箭和導彈上有重要應用）其反應方程式為4Al+3C+3TiO₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Al₂O₃+3TiC．

Answer 1

分析 由元素在周期表中位置，可知①為Na、②為K、③為Mg、④為Ca、⑤為Al、⑥為C、⑦為N、⑧為Cl、⑨為Br、⑩為Ar、⑾為F，
（1）稀有氣體化學性質最不活潑；該11種元素中，非金屬性最強的為F，其次為Cl，由于F沒有正化合價，則酸性最強的化合物為高氯酸；元素⑥與⑦形成的化合物為（CN）₂，其分子中含有兩個C≡N和1個C-N鍵，據此寫出其電子式；
（2）⑧為Cl、⑨為Br，非金屬性越強，對應單質的活潑性越強；用鹵素單質的相互置換反應，可以證明鹵素單質的活潑性；
（3）離子的電子層越多，離子半徑越大，電子層相同時，核電荷數越多，離子半徑越小；
（4）元素⑧的氫化物為HCl，⑧的單質為氯氣，寫出濃鹽酸與二氧化錳反應生成氯氣的化學方程式；
（5）根據質量守恒定律判斷另一種產物為氧化鋁，然后寫出反應的化學方程式．

解答 解：由元素在周期表中位置，可知①為Na、②為K、③為Mg、④為Ca、⑤為Al、⑥為C、⑦為N、⑧為Cl、⑨為Br、⑩為Ar、⑾為F，
（1）稀有氣體Ar化學性質最不活潑；由于F沒有最高正價，則最高價氧化物對應水化物酸性最強的為高氯酸：HClO₄；
C、N形成的化合物為氰氣，（CN）₂結構為N≡C-C≡N，則其電子式為：，
故答案為：Ar；HClO₄；；
（2）同主族自上而下非金屬性減弱，單質的氧化性減弱，故Br₂的氧化性較弱，即氧化性Cl₂＞Br₂，可以利用單質之間的相互置換反應證明，離子方程式為：Cl₂+2Br^-=2Cl^-+Br₂，
故答案為：Cl₂；根據置換反應反應Cl₂+2Br^-=2Cl^-+Br₂可證明單質氧化性Cl₂＞Br₂；
（3）②、③、⑧分別為K、Mg、Cl元素，對應離子為Cl^-、K⁺、Mg²⁺，離子的電子層越多，離子半徑越大，則鎂離子的離子半徑最小；電子層相同時，核電荷數越大，離子半徑越小，則氯離子的離子半徑對應鉀離子，所以離子半徑大小為：Cl^-＞K⁺＞Mg²⁺，
故答案為：Cl^-＞K⁺＞Mg²⁺；
（4）⑧為Cl元素，其單質為氯氣，氫化物為HCl，實驗室中用濃鹽酸制取氯氣的化學方程式為：4HCl（濃）+MnO₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，
故答案為：4HCl（濃）+MnO₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；
（5）⑤的單質為Al，Al、石墨和二氧化鈦（TiO₂）按比例混合，高溫下反應得到的兩種化合物均由兩種元素組成，且都是新型陶瓷材料（在火箭和導彈上有重要應用），則Al、C、TiO₂在高溫下反應Al₂O₃和TiC，該反應方程式為：4Al+3C+3TiO₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Al₂O₃+3TiC，
故答案為：4Al+3C+3TiO₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Al₂O₃+3TiC．

點評 本題考查元素周期表和元素周期律的綜合應用，題目難度中等，熟悉元素周期表的結構及元素的推斷是解答本題的關鍵，并注重利用元素周期律、單質、化合物的性質、化學用語來解答即可．