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12.如图的虚线框中每一列、每一行相当于周期表的每一族和每一周期,但它的列数和行数都多于元素周期表.

I.请在如图的虚线框中用实线画出周期表第一至第六周期的轮廓,并画出金属与非金属的分界线.(要求:左上角的第一个格是第一周期第IA族元素)
II.X、Y、Z、M、N为短周期的五种主族元素,其中X、Z同主族,Y、Z同周期,M与X,Y既不同族,也不同周期.X原子最外层电子数是核外电子层数的三倍,Y的最高化合价与其最低化合价的代数和等于6.N是短周期主族元素中原子半径最大的非金属元素.
(1)请写出下列元素的元素符号:XO,YCl,MH.
(2)请写出N元素在周期表中的位置三周期、IVA 主族;与N同族的短周期元素L,其最高价氧化物的电子式为;N的最高价氧化物与NaOH溶液反应离子方程式:SiO2+2OH-=SiO32-+H2O.
(3)Y与Z的最高价氧化物的水化物的酸性强弱HClO4>H2SO4(用化学式表示)     Y与Z相比,非金属性较强的元素是HCl,可以证明该结论的实验是(用化学方程式表示)Cl2+H2S=S↓+2HCl.
(4)L和M 按1:4的原子个数组成的化合物甲与 X的常见气态单质乙以及NaOH溶液构成原电池,如图,试分析:

①闭合K,写出左侧A电极的反应式CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O
②闭合K,当A电极消耗1.6g化合物甲时(假设过程中无任何损失),则右侧装置中电极上放出的气体在标准状况下的体积为9.96升.

分析 I.第一周期有2种元素,分别处于1、18列,第二、三周期中3~12列不存在,最外层电子数≤周期数为金属元素,第一周期没有金属元素;
Ⅱ.X、Y、Z、M、N为短周期的五种主族元素,X原子最外层电子数是核外电子层数的三倍,原子只能有2个电子层,最外层电子数为6,则X为O元素;X、Z同主族,则Z为S元素;Y、Z同周期,Y的最高化合价与其最低化合价的代数和等于6,则Y为Cl;N是短周期主族元素中原子半径最大的非金属元素,则N为Si;M与X、Y既不同族,也不同周期,则M为H元素,据此解答.

解答 解:I.第一周期有2种元素,分别处于1、18列,第二、三周期中3~12列不存在,最外层电子数≤周期数为金属元素,第一周期没有金属元素,用实线画出周期表第一至第六周期的轮廓,并画出金属与非金属的分界线为:
故答案为:
Ⅱ.X、Y、Z、M、N为短周期的五种主族元素,X原子最外层电子数是核外电子层数的三倍,原子只能有2个电子层,最外层电子数为6,则X为O元素;X、Z同主族,则Z为S元素;Y、Z同周期,Y的最高化合价与其最低化合价的代数和等于6,则Y为Cl;N是短周期主族元素中原子半径最大的非金属元素,则N为Si;M与X、Y既不同族,也不同周期,则M为H元素.
(1)由上述分析可知,X为O、Y为Cl、M为H,故答案为:O;Cl;H;
(2)N为Si元素,在周期表中的位置是第三周期IVA族,与N同族的短周期元素L为碳元素,其最高价氧化物为CO2,电子式为 ;N的最高价氧化物为SiO2,与NaOH溶液反应离子方程式:SiO2+2OH-=SiO32-+H2O,
故答案为:三;IVA;;SiO2+2OH-=SiO32-+H2O;
(3)非金属性Y(Cl)>Z(S),最高价氧化物的水化物的酸性:HClO4>H2SO4,可以证明Cl元素非金属性强的实验是(用化学方程式表示):Cl2+H2S=S↓+2HCl,
故答案为:HClO4>H2SO4;Cl;Cl2+H2S=S↓+2HCl;
(4)①闭合K,左侧通入甲烷,而甲烷发生氧化反应,碱性条件下生成碳酸根离子与水,左侧A电极的反应式:CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O,
故答案为:CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O;
②闭合K,当A电极消耗1.6g甲烷,其物质的量=$\frac{1.6g}{16g/mol}$=0.1mol,转移电子物质的量=0.1mol×8=0.8mol,右池为电解池,阴离子只有氢氧根离子放电生成氧气,根据电子转移守恒可知,生成氧气的物质的量=$\frac{0.8mol}{4}$=0.2mol,溶液中Ag+的物质的量=0.2L×2mol/L=0.4mol,完全放电转移获得电子为0.4mol,故反应的H+的物质的量=0.8mol-0.4mol=0.4mol,故生成氢气的物质的量=$\frac{0.4mol}{2}$=0.2mol,故共得到气体体积=(0.2mol+0.2mol)×22.4L/mol=8.96L,
故答案为:8.96.

点评 本题考查结构性质位置关系应用,涉及元素周期表、元素周期律、电子式、化学计算、电化学等,题目比较综合,推断元素是解题的关键,注意利用电子转移守恒计算原电池、电解池的有关计算,难度中等.

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