Question

下列为元素周期表的一部分，表中阿拉伯数字（1、2…）是原周期表中行或列的序号．请参照元素A～I在表中的位置，回答下列问题．

纵行	1							18
横行
1	A	2	13	14	15	16	17
2				B	C	D	E
3	F		G	H			I

（1）B、C两元素中非金属性较强的是______（写出元素名称），请设计一个简单的实验证明这一结论______．
（2）表中某元素能形成两性氧化物，写出该氧化物溶于氢氧化钠溶液的离子反应方程式
______
（3）表中某元素的单质在常温下为气态，该元素能与A～I中的一种元素构成原子个数比为1：1和1：2的两种共价化合物X和Y，该元素还能与A～I中的另一种元素构成离子个数比为1：1和1：2的两种离子化合物Z和M．写出Z与Y反应的化学方程式：______．
（4）I元素在周期表里的位置在第______周期、第______族．
实验室中采用如图所示装置模拟工业上同时制取元素A和I的单质过程：
①写出电极C₁上发生反应的电极反应式______．
②当电极上产生112mL（标准状况）元素I单质气体时（假设气体完全逸出，溶液体积不变），烧杯中溶液的pH=______．（K_W=1.00×10^-14）

Answer

根据元素周期表知，A是H元素，B是C元素，C是N元素，D是O元素，E是F元素，F是Na元素，G是Al元素，H是Si元素，I是Cl元素；
（1）非金属的非金属性越强，其最高价氧化物的水化物酸性越强，根据强酸制取弱酸设计实验；
（2）能形成两性氧化物的元素是Al元素，氧化铝和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和水；
（3）氧元素和氢元素能形成原子个数比为1：1和1：2的两种共价化合物H2O2和H2O，氧元素元素还能钠元素构成离子个数比为1：1和1：2的两种离子化合物Na2O2和Na2O，过氧化钠和水反应生成氢氧化钠和氧气；
（4）根据氯原子是原子结构示意图确定其在周期表中的位置，电子层数=周期数，最外层电子数=主族序数；
①电极C1是阳极，阳极上失电子发生氧化反应；
②根据电池反应式中氯气和氢氧根离子的关系式计算氢氧根离子浓度，从而计算溶液的pH．
【解析】
根据元素周期表知，A是H元素，B是C元素，C是N元素，D是O元素，E是F元素，F是Na元素，G是Al元素，H是Si元素，I是Cl元素；
（1）B、C两元素中非金属性较强的是氮元素，非金属的非金属性越强，其最高价氧化物的水化物酸性越强，用碳酸钠或碳酸氢钠与稀硝酸反应，观察是否有有无色无味的气体产生，如果能产生无色无味的气体，则说明氮元素的非金属性大于碳元素，
故答案为：氮；取碳酸钠或碳酸氢钠溶液置于试管中，向其中滴加稀硝酸，观察是否有无色无味的气体产生，HNO3+NaHCO3═NaNO3+H2O+CO2↑，或2HNO3+Na2CO3═2NaNO3+H2O+CO2↑；
（2）氧化铝是两性氧化物，氧化铝和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和水，离子反应方程式为：Al2O3+2OH-═2AlO2-+H2O，故答案为：Al2O3+2OH-═2AlO2-+H2O；
（3）氧元素和氢元素能形成原子个数比为1：1和1：2的两种共价化合物H2O2和H2O，氧元素元素还能钠元素构成离子个数比为1：1和1：2的两种离子化合物Na2O2和Na2O，过氧化钠和水反应生成氢氧化钠和氧气，反应方程式为：2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2↑，故答案为：2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2↑；
（4）氯元素的原子结构示意图为：，所以氯元素处于第三周期，第VIIA族，故答案为：三；VIIA；
①电解时阳极上氯离子放电生成氯气，电极反应式为：2Cl--2e-=Cl2↑，故答案为：2Cl--2e-=Cl2↑；
②设氢氧根离子浓度为xmol/L，电池反应式为：
2Cl-+2H2O=H2↑+Cl2↑+2OH-
             22.4L 2mol  
           0.112L  0.1xmol
x==0.1，溶液中c（H+）= mol/L=10-13 mol/L，所以pH=13，
故答案为：13．