Question

元素周期表的形式多種多樣，如圖是扇形元素周期表的一部分，對照中學化學常見長式元素周期表，回答下列問題：
（1）元素C的最高價氧化物的電子式為

 

；元素G的離子結構示意圖為

 

．
（2）元素L位于周期表的第

 

族，1mol/L LM₂溶液500ml與0.4mol K單質恰好完全反應的離子方程式為

 

．
（3）化合物X是由B、E、G三種元素組成，其水溶液呈

 

性，原因是

 

（用離子方程式表示）．
（4）D和G組成的化合物GD，被大量用于制造電子元件．工業(yè)上用G的氧化物、C單質和D單質在高溫下制備GD，其中G的氧化物和C單質的物質的量之比為1：3，則該反應的化學方程式為

 

．
（5）制取粗硅的過程中，SiO是反應中間產物，隔絕空氣時SiO和NaOH溶液反應（產物之一是硅酸鈉）的化學方程式

 

．

Answer 1

考點：元素周期律和元素周期表的綜合應用

專題：元素周期律與元素周期表專題

分析：根據圖片知，阿拉伯數字表示周期數，大寫數字表示周期表的列，根據元素在周期表中的位置知，A、B、C、D、E、F、G、J、K、L、M分別是H、Na、C、N、O、Mg、Al、S、Cl、Fe、Br元素，
（1）元素C是C元素，碳元素的最高價氧化物是二氧化碳，二氧化碳分子中碳原子和每個氧原子之間存在共價雙鍵；G是Al元素，鋁離子核外有2個電子層，最外層有8個電子；
（2）元素L為Fe元素，位于周期表的第VIII族，溴離子還原性小于亞鐵離子，所以氯氣先氧化亞鐵后氧化溴離子，n（FeBr₂）=1mol/L×0.5L=0.5mol，Fe ²⁺完全被氧化需要n（Cl₂）為0.25mol，Br-完全被氧化需要n（Cl₂）為0.5mol，所以FeBr₂完全被氧化需要n（Cl₂）為0.75mol＞0.4mol，所以該反應中只有部分溴離子被氧化；
（3）化合物X是由Na、O、Al三種元素組成，則X是NaAlO₂，偏鋁酸鈉是強堿弱酸鹽，其溶液呈堿性；
（4）N和Al組成的化合物AlN，G的氧化物是Al₂O₃，C單質是C，D的單質在N₂，高溫條件下，碳、氮氣和氧化鋁反應生成AlN，且Al₂O₃和C單質的物質的量之比為1：3，據此書寫方程式；
（5）隔絕空氣時SiO和NaOH溶液反應硅酸鈉，根據元素守恒及轉移電子守恒知，另一種生成物是氫氣．

解答： 解：根據圖片知，阿拉伯數字表示周期數，大寫數字表示周期表的列，根據元素在周期表中的位置知，A、B、C、D、E、F、G、J、K、L、M分別是H、Na、C、N、O、Mg、Al、S、Cl、Fe、Br元素，
（1）素C是C元素，碳元素的最高價氧化物是二氧化碳，二氧化碳的電子式為，G是Al元素，鋁離子核外有2個電子層，最外層有8個電子，其離子結構示意圖為，故答案為：；；  
 
（2）元素L為Fe元素，位于周期表的第VIII族，溴離子還原性小于亞鐵離子，所以氯氣先氧化亞鐵后氧化溴離子，n（FeBr₂）=1mol/L×0.5L=0.5mol，Fe ²⁺完全被氧化需要n（Cl₂）為0.25mol，Br-完全被氧化需要n（Cl₂）為0.5mol，所以FeBr₂完全被氧化需要n（Cl₂）為0.75mol＞0.4mol，所以只有部分溴離子被氧化，被氧化的n（Br^-）=

0.4mol×2-0.5mol×1

1

=0.3mol，所以被氧化的Fe ²⁺、Br^-與參加反應的Cl₂物質的量之比為0.5mol：0.3mol：0.4mol=5：3：4，所以其離子方程式為：10Fe²⁺+6Br^-+8Cl₂=10Fe³⁺+3Br₂+16Cl^-，
故答案為：VIII；10Fe²⁺+6Br^-+8Cl₂=10Fe³⁺+3Br₂+16Cl^-；
（3）化合物X是由Na、O、Al三種元素組成，則X是NaAlO₂，偏鋁酸鈉是強堿弱酸鹽，偏鋁酸根離子水解而使其溶液呈堿性，水解離子方程式為AlO₂^-+2H₂O?Al（OH）₃+OH^-，
故答案為：堿性；AlO₂^-+2H₂O?Al（OH）₃+OH^-；
（4）N和Al組成的化合物AlN，G的氧化物是Al₂O₃，C單質是C，D的單質在N₂，高溫條件下，碳、氮氣和氧化鋁反應生成AlN，且Al₂O₃和C單質的物質的量之比為1：3，根據元素守恒知，另一種生成物是一氧化碳，結合原子守恒得反應方程式為Al₂O₃+3C+N₂

高溫  .

2AlN+3CO，故答案為：Al₂O₃+3C+N₂

高溫  .

2AlN+3CO；
 （5）隔絕空氣時SiO和NaOH溶液反應硅酸鈉，根據元素守恒及轉移電子守恒知，另一種生成物是氫氣，反應方程式為SiO+2NaOH=Na₂SiO₃+H₂↑，故答案為：SiO+2NaOH=Na₂SiO₃+H₂↑．

點評：本題考查了元素周期表和元素周期律應用，正確連接扇形圖所表達的含義是解本題關鍵，再結合元素化合物知識來分析解答，同時考查學生對基礎知識的掌握、知識框架的構成、綜合知識的應用能力，難點是（2）離子方程式的書寫，要根據離子還原性強弱順序及轉移電子守恒判斷生成物，從而正確書寫方程式，難度中等．