Question

短周期主族元素A、B、C、D、E在元素周期表中的位置如圖所示．請回答下列問題：
（1）A與NaOH溶液反應的離子方程式為

 

，B、C、D元素電負性的大小順序為：

 

＞

 

＞

 

（填元素符號）．
（2）E的氫化物與其最高價氧化物的水化物的鉀鹽共熱能發生反應，生成一種氣體單質，反應的化學方程式為

 

．
（3）C有多種氧化物，其中甲的相對分子質量最小．在一定條件下，2L甲氣體與0.5L氧氣相混合，若該混合氣體被足量的NaOH溶液完全吸收后沒有氣體殘留，所生成的含氧酸鹽的化學式是

 

．
（4）在298K下，A、B的單質各1mol完全燃燒，分別放出熱量a kJ和b kJ．又知一定條件下，A的單質能將B從它的最高價氧化物中置換出來，若此置換反應生成3molB的單質，則該反應在298K下的△H=

 

（注：題中所設單質均為最穩定單質）
（5）要證明與D同主族相鄰元素F的非金屬性與E的非金屬性的強弱，正確、合理的實驗操作及現象是

 

．

Answer 1

考點：元素周期律和元素周期表的綜合應用

專題：元素周期律與元素周期表專題

分析：周期表中ⅡA、ⅢA不相鄰，圖中為相鄰的5個主族，由短周期主族元素A、B、C、D、E在元素周期表中的位置，可知A為Al，B為碳，C為氮，D為氧，E為Cl．
（1）Al與氫氧化鈉溶液反應生成偏鋁酸鈉與氫氣；同周期隨原子序數增大，第一電離能呈增大趨勢，但元素原子各軌道處于全滿、半滿、全空時，能量較低，第一電離能高于同周期相鄰元素；
（2）濃鹽酸與KClO₄溶液共熱可以生成一種氣體單質，該單質為氯氣，還有KCl、水生成；
（3）氮元素有多種氧化物，其中甲的相對分子質量最小，則甲為NO，在一定條件下，2L甲氣體與0.5L氧氣相混合，發生反應：2NO+O₂═2NO₂，得到1L NO₂，剩余1L NO，被足量的NaOH溶液完全吸收后沒有氣體殘留，根據電子轉移守恒計算含氧酸鹽中N元素化合價，確定化學式；
（4）由題目信息可知，①4Al（s）+3O₂（g）═2Al₂O₃（s）△H=-4akJ/mol，②C（s）+O₂（g）═CO₂（g）△H=-bkJ/mol，一定條件下，A的單質能將B從它的最高價氧化物中置換出來，發生反應：4Al+3CO₂

一定條件  .

2Al₂O₃+3C，根據蓋斯定律計算該反應的反應熱；
（5）與D同主族且相鄰的元素的非金屬為S，利用單質之間的置換反應可證明S和Cl的非金屬性強弱．

解答： 解：周期表中ⅡA、ⅢA不相鄰，圖中為相鄰的5個主族，由短周期主族元素A、B、C、D、E在元素周期表中的位置，可知A為Al，B為碳，C為氮，D為氧，E為Cl．
（1）Al與氫氧化鈉溶液反應生成偏鋁酸鈉與氫氣，反應離子方程式為：2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑；同周期隨原子序數增大，第一電離能呈增大趨勢，但N元素原子各軌道處于全滿、半滿穩定狀態，能量較低，第一電離能高于同周期相鄰元素，故第一電離能N＞O＞C，
故答案為：2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑；N；O；C；
（2）濃鹽酸與KClO₄溶液共熱可以生成一種氣體單質，該單質為氯氣，還有KCl、水生成，反應方程式為8HCl+KClO₄

△  .

KCl+4Cl₂↑+4H₂O，故答案為：8HCl+KClO₄

△  .

KCl+4Cl₂↑+4H₂O；
（3）氮的氧化物中分子量最小的是NO，在一定條件下，2LNO氣體與0.5L氧氣相混合，發生反應：2NO+O₂═2NO₂，得到1L NO₂，剩余1L NO，被足量的NaOH溶液完全吸收，令含氧酸中N元素化合價為a，根據電子轉移守恒：（a-2）=（4-a），故a=3，故生成NaNO₂，故答案為：NaNO₂；
（4）在298K下，Al、C的單質各1mol完全燃燒，分別放出熱量a kJ和b kJ，則熱學方程式為：
①4Al（s）+3O₂（g）═2Al₂O₃（s）△H=-4aKJ/mol
②C（s）+O₂（g）═CO₂（g）△H=-bKJ/mol
鋁單質將碳從CO₂中置換出來生成3molC的單質的方程式為：4Al+3CO₂

一定條件  .

2Al₂O₃+3C，
由蓋斯定律可知，①-②×3可得：4Al（s）+3CO₂（g）=2Al₂O₃（s）+3C（s），則△H=-4akJ/mol-（-bkJ/mol）×3=-（4a-3b）kJ/mol，
故答案為：-（4a-3b）kJ/mol；
（5）與D同主族且相鄰的元素的非金屬為S，則將氯氣（或氯水）滴入硫化鈉溶液中，有淡黃色沉淀生成可證明S和Cl的非金屬性強弱，
故答案為：將氯氣（或氯水）滴入硫化鈉溶液中，有淡黃色沉淀生成．

點評：本題考查位置結構性質關系應用，根據元素的位置推斷元素是解題的關鍵，題目涉及離子方程式、第一電離能、氧化還原反應、反應熱計算、非金屬性比較等知識點，需要學生具備扎實的基礎，難度中等．