Question

19．下面是18×7的格子，按要求作答

A

He

G

C

D

B

E

F

I

H

Fe

Cu

（1）用封閉的實(shí)線繪出元素周期表的輪廓，注意：不得使用鉛筆作圖．
（2）C元素的一種中子數(shù)為10的同位素的原子符號為₈¹⁸O，C^2-的離子結(jié)構(gòu)示意圖為，C、D、E、F的簡單離子半徑由小到大順序是Al³⁺＜Mg²⁺＜F^-＜O^2-．（填寫離子符號 ）
（3）A、G、C中的2種或3種元素能形成18個電子的分子N₂H₄、H₂O₂（填化學(xué)式），其中A、G也能形成GA₅的離子化合物（填電子式）．
（4）請分別用1個離子方程式說明B和F的金屬性強(qiáng)弱：Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓或Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O，C和D的非金屬性強(qiáng)弱2F₂+2H₂O=4HF+O₂．
（5）Fe位于周期表第四周期VIII族，請運(yùn)用原電池原理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證Cu²⁺、Fe³⁺氧化性的強(qiáng)弱．寫出總反應(yīng)式：2 Fe³⁺+Cu=2Fe²⁺+Cu²⁺負(fù)極電極反應(yīng)式：Cu-2e^-=Cu²⁺，并在方框內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)裝置圖，并標(biāo)注電極材料和電解質(zhì)溶液．

Answer 1

分析 根據(jù)元素在周期表中的位置知，A-I分別是H、Na、O、F、Mg、Al、N、Cl、Si元素，
（1）元素周期表的輪廓為；
（2）C是O元素，C元素的一種中子數(shù)為10的同位素，則該元素原子質(zhì)量數(shù)為18；
C^2-核內(nèi)質(zhì)子數(shù)是8、核外電子數(shù)是10；電子層結(jié)構(gòu)相同的離子，離子半徑隨著原子序數(shù)增大而減小；
（3）A、G、C中的2種或3種元素能形成18個電子的分子有H₂O₂、N₂H₄；
其中A、G也能形成GA₅的離子化合物，其陽離子是銨根離子、陰離子為H^-；
（4）元素的金屬性越強(qiáng)，其最高價氧化物的水化物堿性越強(qiáng)；
元素的非金屬性越強(qiáng)，其單質(zhì)的氧化性越強(qiáng)；
（5）Fe位于周期表第四周期第VIII族，
設(shè)計(jì)原電池實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證Cu²⁺、Fe³⁺氧化性的強(qiáng)弱，鐵離子氧化性大銅離子，則反應(yīng)方程式為2Fe³⁺+Cu=2Fe²⁺+Cu²⁺，失電子的金屬作負(fù)極，不如Cu活潑的金屬或?qū)щ姷姆墙饘僮髡龢O，如果設(shè)計(jì)的原電池含有鹽橋，則電極材料與其對應(yīng)的電解質(zhì)具有相同元素．

解答 解：根據(jù)元素在周期表中的位置知，A-I分別是H、Na、O、F、Mg、Al、N、Cl、Si元素，
（1）元素周期表的輪廓為，
故答案為：；
（2）C是O元素，C元素的一種中子數(shù)為10的同位素，則該元素原子質(zhì)量數(shù)為18，該原子為₈¹⁸O；
C^2-核內(nèi)質(zhì)子數(shù)是8、核外電子數(shù)是10，該離子結(jié)構(gòu)示意圖為；電子層結(jié)構(gòu)相同的離子，離子半徑隨著原子序數(shù)增大而減小，則離子半徑從小到大順序是Al³⁺＜Mg²⁺＜F^-＜O^2-，
故答案為：₈¹⁸O；；Al³⁺＜Mg²⁺＜F^-＜O^2-；
（3）A、G、C中的2種或3種元素能形成18個電子的分子有H₂O₂、N₂H₄；
其中A、G也能形成GA₅的離子化合物，其陽離子是銨根離子、陰離子為H^-，該化合物電子式為，
故答案為：N₂H₄；H₂O₂；；
（4）元素的金屬性越強(qiáng)，其最高價氧化物的水化物堿性越強(qiáng)，離子方程式為Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓或Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O；
元素的非金屬性越強(qiáng)，其單質(zhì)的氧化性越強(qiáng)，該方程式為2F₂+2H₂O=4HF+O₂，
故答案為：Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓或Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O；2F₂+2H₂O=4HF+O₂；
（5）Fe位于周期表第四周期第VIII族，
設(shè)計(jì)原電池實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證Cu²⁺、Fe³⁺氧化性的強(qiáng)弱，鐵離子氧化性大銅離子，則反應(yīng)方程式為2Fe³⁺+Cu=2Fe²⁺+Cu²⁺，失電子的金屬Cu作負(fù)極，不如Cu活潑的金屬或?qū)щ姷姆墙饘僮髡龢O，如石墨，負(fù)極反應(yīng)式為Cu-2e^-=Cu²⁺，如果設(shè)計(jì)的原電池含有鹽橋，則電極材料與其對應(yīng)的電解質(zhì)具有相同元素，設(shè)計(jì)的原電池為，
故答案為：四周期；VIII族；2 Fe³⁺+Cu=2Fe²⁺+Cu²⁺；Cu-2e^-=Cu²⁺；．

點(diǎn)評 本題考查元素周期表和元素周期律的綜合應(yīng)用，為高頻考點(diǎn)，涉及原電池設(shè)計(jì)、元素周期律、化學(xué)用語等知識點(diǎn)，明確元素周期表結(jié)構(gòu)、元素周期律、基本原理等知識點(diǎn)是解本題關(guān)鍵，難點(diǎn)是原電池設(shè)計(jì)，題目難度不大．