Question

15．下表為8種元素在周期表中的位置，回答下列問題：

（1）F、G、Q三種元素所形成的簡單離子中半徑最小的是Al³⁺（用微粒符號回答）；
（2）N的最高價氧化物的水化物中所含的化學鍵類型有離子鍵、共價鍵（極性鍵）；
（3）元素的非金屬性R＞M，任意列舉一條事實是酸性為HClO₄＞H₂SO₄（或穩定性為HCl＞H₂S）（用化學用語和文字表達）；
（4）用電子式表示G、R形成化合物的過程；
（5）A、D兩元素形成的最簡單有機物的空間構型是正四面體；
（6）X是由A、D兩元素形成的常溫下呈液態的有機物，將X滴入到Br₂水中充分振蕩靜置后觀察到的現象是液體分為兩層，上層呈橙色，下層幾乎為無色（已知X不能使酸性KMnO₄褪色）；
（7）A的單質與空氣在強堿性條件下構成燃料電池，該電池負極的電極反應式為H₂-2e^-+2OH^-═2H₂O．

Answer 1

分析 根據各元素在周期表中的相對位置可知，A為H、D為C、F為O、G為Mg、Q為Al、M為S、R為Cl、N為K，
（1）離子的電子層越多，離子半徑越大，電子層相同時，離子的核電荷數越大，離子半徑越小；
（2）N為K元素，其最高價氧化物對應的水化物為氫氧化鉀，氫氧化鉀中既含有離子鍵，也含有共價鍵；
（3）M為S、R為Cl，非金屬性越強，最高價氧化物對應的水化物的酸性越強，或非金屬對應的氫化物穩定性越強；
（4）該化合物為氯化鎂，氯化鎂為離子化合物，由離子形成離子鍵；
（5）A為H、D為C，二者形成的最簡單的有機物為甲烷，甲烷為正四面體結構；
（6）C、H元素組成的有機物為烴，X不能使酸性高錳酸鉀溶液褪色，說明分子中不含碳碳雙鍵或三鍵，將X滴入溴水中混合液分層，發生了萃取現象；
（7）A單質為氫氣，氫氣與空氣中氧氣在強堿性溶液中形成燃料電池，負極氫氣生成電子在酸性溶液中生成水，據此寫出電極反應式．

解答 解：根據各元素在周期表中的相對位置可知，A為H、D為C、F為O、G為Mg、Q為Al、M為S、R為Cl、N為K，
（1）F為O、G為Mg、Q為Al，三種元素形成的離子的電子層數相同，鋁離子的核電荷數最大，則Al³⁺的離子半徑最小，
故答案為：Al³⁺；
（2）N為K元素，K的最高價氧化物對應的水化物為KOH，KOH中既含有離子鍵，也含有共價鍵，
故答案為：離子鍵、共價鍵（極性鍵）；
（3）M為S、R為Cl，比較元素的非金屬性強弱，可根據最高價氧化物對應水化物的酸性或對應的氫化物的穩定性，非金屬性Cl＞S，則酸性：HClO₄＞H₂SO₄，穩定性：HCl＞H₂S，
故答案為：酸性為HClO₄＞H₂SO₄（或穩定性為HCl＞H₂S）；
（4）G為Mg、R為Cl，二者形成的化合物為氯化鎂，氯化鎂屬于離子化合物，用電子式表示其形成過程為：，
故答案為：；
（5）A為H、D為C，二者形成的最簡單的有機物為甲烷，甲烷分子為正四面體結構，
故答案為：正四面體；
（6）該有機物不能使酸性高錳酸鉀溶液褪色，說明與溴水發生的是萃取現象，由于烴的密度小于水，則混合液分層：液體分為兩層，上層為溶有溴單質的有機層，混合液呈橙色，下層為水層，幾乎為無色，
故答案為：液體分為兩層，上層呈橙色，下層幾乎為無色；
（7）堿性氫氧燃料電池中，氫氣在負極失電子生成水，其負極的電極反應式為：H₂-2e^-+2OH^-═2H₂O，
故答案為：H₂-2e^-+2OH^-═2H₂O．

點評 本題考查了元素周期表、元素周期律的綜合應用，題目難度中等，熟練掌握元素周期表結構、元素周期律的內容為解答關鍵，試題涉及的知識點較多、綜合性較強，充分考查學生的分析能力及靈活應用基礎知識的能力．