Question

18．下表为元素周期表中的一部分，表中列出了11种元素在周期表中的位置，按要求完成下列各小题．（用元素符号或化学式回答）

（1）化学性质最不活泼的元素是Ar 在最高价氧化物的水化物中，酸性最强的化合物的化学式是HClO₄元素⑥与⑦形成的化合物的电子式为
（2）⑧、⑨元素形成的单质较活泼的是Cl₂请设计实验证明它们活泼性的强弱根据置换反应反应Cl₂+2Br^-=2Cl^-+Br₂可证明单质氧化性Cl₂＞Br₂
（3）②、③、⑧三种元素形成的简单离子半径由大到小的顺序是Cl^-＞K⁺＞Mg²⁺
（4）实验室用元素⑧的氢化物制取⑧的单质的反应方程式4HCl（浓）+MnO₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O
（5）⑤单质、石墨和二氧化钛（TiO₂）按比例混合，高温下反应得到的两种化合物均由两种元素组成，其中有一种产物是TiC（在火箭和导弹上有重要应用）其反应方程式为4Al+3C+3TiO₂$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Al₂O₃+3TiC．

Answer 1

分析 由元素在周期表中位置，可知①为Na、②为K、③为Mg、④为Ca、⑤为Al、⑥为C、⑦为N、⑧为Cl、⑨为Br、⑩为Ar、⑾为F，
（1）稀有气体化学性质最不活泼；该11种元素中，非金属性最强的为F，其次为Cl，由于F没有正化合价，则酸性最强的化合物为高氯酸；元素⑥与⑦形成的化合物为（CN）₂，其分子中含有两个C≡N和1个C-N键，据此写出其电子式；
（2）⑧为Cl、⑨为Br，非金属性越强，对应单质的活泼性越强；用卤素单质的相互置换反应，可以证明卤素单质的活泼性；
（3）离子的电子层越多，离子半径越大，电子层相同时，核电荷数越多，离子半径越小；
（4）元素⑧的氢化物为HCl，⑧的单质为氯气，写出浓盐酸与二氧化锰反应生成氯气的化学方程式；
（5）根据质量守恒定律判断另一种产物为氧化铝，然后写出反应的化学方程式．

解答 解：由元素在周期表中位置，可知①为Na、②为K、③为Mg、④为Ca、⑤为Al、⑥为C、⑦为N、⑧为Cl、⑨为Br、⑩为Ar、⑾为F，
（1）稀有气体Ar化学性质最不活泼；由于F没有最高正价，则最高价氧化物对应水化物酸性最强的为高氯酸：HClO₄；
C、N形成的化合物为氰气，（CN）₂结构为N≡C-C≡N，则其电子式为：，
故答案为：Ar；HClO₄；；
（2）同主族自上而下非金属性减弱，单质的氧化性减弱，故Br₂的氧化性较弱，即氧化性Cl₂＞Br₂，可以利用单质之间的相互置换反应证明，离子方程式为：Cl₂+2Br^-=2Cl^-+Br₂，
故答案为：Cl₂；根据置换反应反应Cl₂+2Br^-=2Cl^-+Br₂可证明单质氧化性Cl₂＞Br₂；
（3）②、③、⑧分别为K、Mg、Cl元素，对应离子为Cl^-、K⁺、Mg²⁺，离子的电子层越多，离子半径越大，则镁离子的离子半径最小；电子层相同时，核电荷数越大，离子半径越小，则氯离子的离子半径对应钾离子，所以离子半径大小为：Cl^-＞K⁺＞Mg²⁺，
故答案为：Cl^-＞K⁺＞Mg²⁺；
（4）⑧为Cl元素，其单质为氯气，氢化物为HCl，实验室中用浓盐酸制取氯气的化学方程式为：4HCl（浓）+MnO₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，
故答案为：4HCl（浓）+MnO₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；
（5）⑤的单质为Al，Al、石墨和二氧化钛（TiO₂）按比例混合，高温下反应得到的两种化合物均由两种元素组成，且都是新型陶瓷材料（在火箭和导弹上有重要应用），则Al、C、TiO₂在高温下反应Al₂O₃和TiC，该反应方程式为：4Al+3C+3TiO₂$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Al₂O₃+3TiC，
故答案为：4Al+3C+3TiO₂$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Al₂O₃+3TiC．

点评 本题考查元素周期表和元素周期律的综合应用，题目难度中等，熟悉元素周期表的结构及元素的推断是解答本题的关键，并注重利用元素周期律、单质、化合物的性质、化学用语来解答即可．