Question

20．元素单质及其化合物有广泛用途，请根据周期表中第三周期元素相关知识回答下列问题：
（1）第三周期元素的原子所形成的简单离子中：还原性最弱的阴离子是Cl^-；氧化性最强的阳离子是Al³⁺．
（2）下列事实可以作为S和Cl非金属性强弱的判断依据的是d（选填序号）
a．Cl的最高正价比S高
b．可用浓H₂SO₄制HCl
c．HCl的酸性比H₂S强
d．Cl₂与H₂S反应生成S
（3）硅元素最外层有2种能量不同的电子；SiCl₄的空间构型和CH₄相同，写出SiCl₄的电子式：．
（4）PH₃和NH₃的某些化学性质相似．下列对晶体PH₄I性质的推测，错误的是ac（选填序号）
a．PH₄I是一种共价化合物
b．PH₄I能与烧碱溶液反应
c．PH₄I加热后会发生升华
d．PH₄I溶液能与溴水反应
（5）二氯化二硫（S₂C1₂）可用作橡胶工业的硫化剂，它的分子结构与H₂O₂相似．下列有关说法不正确的是ab（选填序号）
a．S₂C1₂分子中有4对共用电子对
b．S₂C1₂分子中没有非极性键
c．S₂C1₂分子中，S为+1价，Cl为-1价
d．S₂C1₂分子中各原子均为8电子稳定结构
（6）已知NaHSO₃溶液显酸性，溶液中存在以下平衡：
HSO₃^-+H₂O?H₂SO₃+OH^- ①
HSO₃^-?H⁺+SO₃^2-②
向0.1mol/L的NaHSO₃溶液中加入少量氢氧化钠固体，则$\frac{c（S{O}_{3}^{2-}）}{c（HS{O}_{3}^{-}）}$增大（填“增大”“减小”或“不变”，后同），$\frac{c（N{a}^{+}）}{c（S{O}_{3}^{2-}）}$减小．

Answer 1

分析 （1）元素对应单质氧化性越强，对就离子的还原性越弱；元素对应的单质还原性越弱，对应离子氧化性越强；
（2）比较非金属元素的非金属性强弱，可根据单质之间的置换反应、对应最高价氧化物的水化物的酸性、氢化物的稳定性等角度判断；
（3）硅元素最外层有4个电子，外围电子排布3s²3p²，所以有2 种能量不同的电子；SiCl₄的空间构型和CH₄相同，所以硅与四个氯形成四对共用电子对；
（4）a．PH₄I类似NH₄Cl是离子化合物；b．NH₄Cl能与碱反应，所以PH₄I能与烧碱溶液反应；
c．PH₄I加热后会发生PH₄I$\frac{\underline{\;加热\;}}{\;}$PH₃↑+I₂+H₂↑；d．PH₄I溶液中的碘离子能与溴水中的单质溴置换反应；
（5）S₂C1₂的分子结构与H₂O₂相似，所以S₂C1₂的分子结构与H₂O₂相似，所以分子中有4对共用电子对，S₂C1₂分子中有硫硫非极性，S₂C1₂分子中，S为+1价，Cl为-1，S₂C1₂分子中各原子均为8电子稳定结构．
（6）已知NaHSO₃溶液显酸性，说明电离大于水解，加入氢氧化钠，平衡HSO₃^-?H⁺+SO₃^2-正向移动，由此分析解答．

解答 解：（1）元素对应单质氧化性越强，对就离子的还原性越弱，所以最弱的是氯离子；元素对应的单质还原性越弱，对应离子氧化性越强，所以最强的是铝离子，故答案为：氯离子；铝离子；
（2）a．Cl的最高正价比S高，不能通过化合价来判断非金属性强弱，故错误；
b．可用浓H₂SO₄制HCl，是不挥发制挥发的，故错误；
c．HCl的酸性比H₂S强，不是最高价含氧酸的酸性，故错误；
d．Cl₂与H₂S反应生成S，氯的非金属性强于硫，故正确；
故选d；
（3）硅元素最外层有4个电子，外围电子排布3s²3p²，所以有2 种能量不同的电子；SiCl₄的空间构型和CH₄相同，所以硅与四个氯形成四对共用电子对，电子式为：，故答案为：2；；
（4）a．PH₄I类似NH₄Cl是离子化合物，故错误；
b．NH₄Cl能与碱反应，所以PH₄I能与烧碱溶液反应，故正确；
c．PH₄I加热后会发生PH₄I$\frac{\underline{\;加热\;}}{\;}$PH₃↑+I₂+H₂↑，发生分解而不是升华，故错误；
d．PH₄I溶液中的碘离子能与溴水中的单质溴置换反应，故正确；
故选ac；
（5）S₂C1₂的分子结构与H₂O₂相似，所以S₂C1₂的分子结构与H₂O₂相似，结构式为Cl-S-S-Cl，所以分子中有3对共用电子对，S₂C1₂分子中有硫硫非极性，S₂C1₂分子中，S为+1价，Cl为-1，S₂C1₂分子中各原子均为8电子稳定结构，故选ab．
（6）已知NaHSO₃溶液显酸性，说明电离大于水解，加入氢氧化钠，平衡HSO₃^-?H⁺+SO₃^2-正向移动，所以亚硫酸根离子的浓度变大，亚硫酸氢根离子的浓度减小，$\frac{c（S{O}_{3}^{2-}）}{c（HS{O}_{3}^{-}）}$的比值增大，
加入少量的氢氧化钠，假设加入的NaOH刚好使NaHSO₃转化为Na₂SO₃，此时溶液中$\frac{c（N{a}^{+}）}{c（S{O}_{3}^{2-}）}$约是2：1，没有加入NaOH时，NaHSO₃溶液中HSO₃^-水解程度很小，则SO₃^2-离子很小（HSO₃^-水解程度远远小于50%），溶液中$\frac{c（N{a}^{+}）}{c（S{O}_{3}^{2-}）}$远远大于2：1，故加入少量NaOH时液中$\frac{c（N{a}^{+}）}{c（S{O}_{3}^{2-}）}$减小，故答案为：增大；减小．

点评 本题考查元素周期律、元素化合物的性质和化学平衡的移动的相关知识，学生只要掌握元素周期律的知识和平衡移动的原理就能迅速解题，比较容易．