Question

9．现有七种短周期主族元素，其原子序数按A、B、C、D、E、F、G的顺序递增．A元素的最高正化合价和最低负化合价的代数和等于0，且A是形成化合物种类最多的元素；C原子能形成分别含10电子、18电子的两种阴离子，且C与F位于同一主族；D单质投入冷水中反应缓慢，投入沸水中迅速产生气泡；E的简单阳离子是同周期元素所形成的简单离子中半径最小的．回答下列问题：
（1）B位于周期表第二周期第VA族．
（2）A元素与C元素化合形成最高价化合物的电子式；用电子式表示D元素和G元素形成化合物的过程：．
（3）元素M位于E与F元素之间，且M单质是优良的半导体材料，广泛用于太阳能电池．M、F、G的气态氢化物的稳定性由强到弱的顺序为HCl＞H₂S＞SiH₄（用化学式表示）．
（4）若选择三种试剂设计实验能证明非金属性：B＞A＞M，用化学方程式表示实验原理：Na₂CO₃+2HNO₃═2NaNO₃+CO₂↑+H₂O；Na₂SiO₃+H₂O+CO₂═H₂SiO₃↓+Na₂CO₃．
（5）A、M、F、G的最高价氧化物对应水化物的酸性由强到弱的顺序为HClO₄＞H₂SO₄＞H₂CO₃＞H₂SiO₃（用化学式表示）．
（6）下列实验方法能证明D与E的金属性强弱关系的是A（填字母序号）．
A．比较D和E的单质分别与稀硫酸反应产生气泡的快慢
B．比较D和E的单质分别与同浓度的氢氧化钠溶液反应产生气泡的快慢
C．比较D和E的单质分别与氯气、氧气、硫等非金属单质反应的产物．

Answer 1

分析 A元素的最高正化合价和最低负化合价的代数和等于0，且A是形成化合物种类最多的元素，故A是碳元素；
C原子能形成分别含10电子、18电子的两种阴离子，故C为氧元素，能形成氧离子和过氧根离子，分别为10电子和18电子；
A、B、C原子序数依次递增，故B为氮元素；
C与F位于同一主族，那么F为硫元素；
G也为短周期元素，故G应为氯元素；
E的简单阳离子是同周期元素所形成的简单离子中半径最小的，故E为铝元素；
D单质投入冷水中反应缓慢，投入沸水中迅速产生气泡，且D原子序数小于Al，故D为镁元素，
（1）B为N，据此解答；
（2）CO₂是共价化合物，其结构式为O=C=O，碳原子和氧原子之间有2对电子；氯化镁为离子化合物，据此书写；
（3）依据题意推断M为Si；
（4）利用强酸能够制取弱酸书写反应方程式证明即可；
（5）非金属性越强，其最高价氧化物对应水合物酸性越强；
（6）比较元素的金属性强弱，可根据金属与水、酸反应的剧烈程度以及对应的最高价氧化物的水化物的碱性强弱判断，以此解答该题．

解答 解：A元素的最高正化合价和最低负化合价的代数和等于0，且A是形成化合物种类最多的元素，故A是碳元素；
C原子能形成分别含10电子、18电子的两种阴离子，故C为氧元素，能形成氧离子和过氧根离子，分别为10电子和18电子；
A、B、C原子序数依次递增，故B为氮元素；
C与F位于同一主族，那么F为硫元素；
G也为短周期元素，故G应为氯元素；
E的简单阳离子是同周期元素所形成的简单离子中半径最小的，故E为铝元素；
D单质投入冷水中反应缓慢，投入沸水中迅速产生气泡，且D原子序数小于Al，故D为镁元素，
（1）B为氮元素，处于第二周期第VA族，故答案为：二；ⅤA；
（2）CO₂是共价化合物，其结构式为O=C=O，碳原子和氧原子之间有2对电子，其电子式为，MgCl₂为离子化合物，用电子式表示的形成过程为，
故答案为：；；
（3）元素M位于Al与S元素之间，且M单质是优良的半导体材料，广泛用于太阳能电池，故M为硅元素，元素的非金属性越强，其气态氢化物越稳定，由于非金属性Cl＞S＞Si，故氢化物稳定性：HCl＞H₂S＞SiH₄，故答案为：HCl＞H₂S＞SiH₄；
（4）硝酸酸性强于碳酸，故硝酸与碳酸钠反应放出二氧化碳气体，化学反应方程式为：Na₂CO₃+2HNO₃═2NaNO₃+CO₂↑+H₂O，碳酸酸性强于硅酸，故碳酸与硅酸钠反应生成难溶于水的硅酸，化学反应方程式为：Na₂SiO₃+H₂O+CO₂═H₂SiO₃↓+Na₂CO₃，
故答案为：Na₂CO₃+2HNO₃═2NaNO₃+CO₂↑+H₂O；Na₂SiO₃+H₂O+CO₂═H₂SiO₃↓+Na₂CO₃；
（5）由于非金属性Cl＞S＞C＞Si，故酸性：HClO₄＞H₂SO₄＞H₂CO₃＞H₂SiO₃，故答案为：HClO₄＞H₂SO₄＞H₂CO₃＞H₂SiO₃；
（6）A、两者均为排在H之前的活泼金属，金属性强的与稀硫酸反应放出氢气快，故A正确；
B、铝为两性单质，能与氢氧化钠反应放出氢气，镁不能与氢氧化钠副反应放出氢气，此不能说明金属活泼性，故B错误；
C、Mg和Al均不是变价元素，故与氧气、氯气、硫反应产物均只有一种，不能说明金属活泼性，故C错误，
故选A．

点评 本题以元素的推断为载体，主要考查的是金属性与非金属性强弱比较、电子式的书写、元素所在周期表位置的判断等，综合性较强，难度一般．