Question

短周期主族元素A、B、C、D、E在元素周期表中的位置如图所示．请回答下列问题：
（1）A与NaOH溶液反应的离子方程式为

 

，B、C、D元素电负性的大小顺序为：

 

＞

 

＞

 

（填元素符号）．
（2）E的氢化物与其最高价氧化物的水化物的钾盐共热能发生反应，生成一种气体单质，反应的化学方程式为

 

．
（3）C有多种氧化物，其中甲的相对分子质量最小．在一定条件下，2L甲气体与0.5L氧气相混合，若该混合气体被足量的NaOH溶液完全吸收后没有气体残留，所生成的含氧酸盐的化学式是

 

．
（4）在298K下，A、B的单质各1mol完全燃烧，分别放出热量a kJ和b kJ．又知一定条件下，A的单质能将B从它的最高价氧化物中置换出来，若此置换反应生成3molB的单质，则该反应在298K下的△H=

 

（注：题中所设单质均为最稳定单质）
（5）要证明与D同主族相邻元素F的非金属性与E的非金属性的强弱，正确、合理的实验操作及现象是

 

．

Answer 1

考点：元素周期律和元素周期表的综合应用

专题：元素周期律与元素周期表专题

分析：周期表中ⅡA、ⅢA不相邻，图中为相邻的5个主族，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为Al，B为碳，C为氮，D为氧，E为Cl．
（1）Al与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠与氢气；同周期随原子序数增大，第一电离能呈增大趋势，但元素原子各轨道处于全满、半满、全空时，能量较低，第一电离能高于同周期相邻元素；
（2）浓盐酸与KClO₄溶液共热可以生成一种气体单质，该单质为氯气，还有KCl、水生成；
（3）氮元素有多种氧化物，其中甲的相对分子质量最小，则甲为NO，在一定条件下，2L甲气体与0.5L氧气相混合，发生反应：2NO+O₂═2NO₂，得到1L NO₂，剩余1L NO，被足量的NaOH溶液完全吸收后没有气体残留，根据电子转移守恒计算含氧酸盐中N元素化合价，确定化学式；
（4）由题目信息可知，①4Al（s）+3O₂（g）═2Al₂O₃（s）△H=-4akJ/mol，②C（s）+O₂（g）═CO₂（g）△H=-bkJ/mol，一定条件下，A的单质能将B从它的最高价氧化物中置换出来，发生反应：4Al+3CO₂

一定条件  .

2Al₂O₃+3C，根据盖斯定律计算该反应的反应热；
（5）与D同主族且相邻的元素的非金属为S，利用单质之间的置换反应可证明S和Cl的非金属性强弱．

解答： 解：周期表中ⅡA、ⅢA不相邻，图中为相邻的5个主族，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为Al，B为碳，C为氮，D为氧，E为Cl．
（1）Al与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠与氢气，反应离子方程式为：2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑；同周期随原子序数增大，第一电离能呈增大趋势，但N元素原子各轨道处于全满、半满稳定状态，能量较低，第一电离能高于同周期相邻元素，故第一电离能N＞O＞C，
故答案为：2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑；N；O；C；
（2）浓盐酸与KClO₄溶液共热可以生成一种气体单质，该单质为氯气，还有KCl、水生成，反应方程式为8HCl+KClO₄

△  .

KCl+4Cl₂↑+4H₂O，故答案为：8HCl+KClO₄

△  .

KCl+4Cl₂↑+4H₂O；
（3）氮的氧化物中分子量最小的是NO，在一定条件下，2LNO气体与0.5L氧气相混合，发生反应：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元素化合价为a，根据电子转移守恒：（a-2）=（4-a），故a=3，故生成NaNO₂，故答案为：NaNO₂；
（4）在298K下，Al、C的单质各1mol完全燃烧，分别放出热量a kJ和b kJ，则热学方程式为：
①4Al（s）+3O₂（g）═2Al₂O₃（s）△H=-4aKJ/mol
②C（s）+O₂（g）═CO₂（g）△H=-bKJ/mol
铝单质将碳从CO₂中置换出来生成3molC的单质的方程式为：4Al+3CO₂

一定条件  .

2Al₂O₃+3C，
由盖斯定律可知，①-②×3可得：4Al（s）+3CO₂（g）=2Al₂O₃（s）+3C（s），则△H=-4akJ/mol-（-bkJ/mol）×3=-（4a-3b）kJ/mol，
故答案为：-（4a-3b）kJ/mol；
（5）与D同主族且相邻的元素的非金属为S，则将氯气（或氯水）滴入硫化钠溶液中，有淡黄色沉淀生成可证明S和Cl的非金属性强弱，
故答案为：将氯气（或氯水）滴入硫化钠溶液中，有淡黄色沉淀生成．

点评：本题考查位置结构性质关系应用，根据元素的位置推断元素是解题的关键，题目涉及离子方程式、第一电离能、氧化还原反应、反应热计算、非金属性比较等知识点，需要学生具备扎实的基础，难度中等．