Question

如图是部分短周期元素（用字母x等表示）化合价与原子序数的关系图。

根据判断出的元素回答问题：

（1）h在周期表中的位置是__________。

（2）比较z、f、g、r常见离子的半径大小（用化学式表示，下同）：______＞______＞______＞______；比较r、m的最高价氧化物对应水化物的酸性强弱：______＞______＞；比较d、m的氢化物的沸点：______＞______。

（3）x与氢元素能形成多种化合物，其中既含极性键又含非极性键，且相对分子质量最小的物质是（写分子式）______，实验室制取该物质的化学方程式为：____________________________________。

（4）由y、m和氢元素组成一种离子化合物，写出其电子式：___________________________。

（5）用铅蓄电池作电源，惰性电极电解饱和em溶液，则电解反应的生成物为（写化学式）___________________________。铅蓄电池放电时正极反应式为式）___________________________。

Answer

第三周期第ⅣA族 S2- O2- Mg2+ Al3+ HClO4 H2SO4 HF HCl C2H2 CaC2 + 2H2O→CH≡CH↑+ Ca(OH)2 NaOH、H2、Cl2 PbO2+4H++SO42--2e-=2H2O+PbSO4

【解析】

根据元素的化合价与原子序数的关系图可知，x、y、z、d为第二周期元素，e、f、g、h、w、r、m为第三周期元素，则e为Na元素、f为Mg元素、g为Al元素、h为Si元素、w为P元素、r为S元素、m为Cl元素；z、d只有负价，没有正价，z为O元素、d为F元素，则x为C元素、y为N元素。结合元素周期律分析解答。

根据上述分析，x为C元素、y为N元素、z为O元素、d为F元素、e为Na元素、f为Mg元素、g为Al元素、h为Si元素、w为P元素、r为S元素、m为Cl元素。

(1)h为Si元素，在周期表中位于第三周期第ⅣA族，故答案为第三周期第ⅣA族；

(2)一般而言，电子层数越多，半径越大，电子层数相同，原子序数越大，半径越小，则z、f、g、r常见离子的半径大小为S2-＞O2-＞Mg2+＞Al3+；非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，r、m的最高价氧化物对应水化物的酸性HClO4＞H2SO4；HF分子间能够形成氢键，沸点较高，d、m的氢化物的沸点HF＞HCl，故答案为S2-；O2-；Mg2+；Al3+；HClO4；H2SO4；HF；HCl；

(3)x与氢元素能形成的化合物为烃类，其中既含极性键又含非极性键，且相对分子质量最小的物质是乙炔，实验室用电石与水反应制取乙炔，反应的化学方程式为CaC2 + 2H2O→CH≡CH↑+ Ca(OH)2，故答案为C2 H2；CaC2 + 2H2O→CH≡CH↑+ Ca(OH)2；

(4)由y、m和氢元素组成一种离子化合物为氯化铵， 氯化铵属于离子化合物，铵根离子中存在共价键，电子式为，故答案为；

(5)用铅蓄电池作电源，惰性电极电解饱和NaCl溶液，反应的方程式为2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑；铅蓄电池放电时，PbO2为正极，电极反应式为PbO2+4H++SO42--2e-=2H2O+PbSO4，故答案为NaOH、H2、Cl2；PbO2+4H++SO42--2e-=2H2O+PbSO4。