Question

1869年俄国化学家门捷列夫制出第一张元素周期表。元素周期表体现了元素位构性的关系，揭示了元素间的内在联系。下图是元素周期表的一部分，回答下列问题：

(1)Sn的最高正价为________，Cl的最高价氧化物对应水化物的化学式为________，Bi的最高价氧化物为________。

(2)元素Ga在元素周期表中的位置为：______________。

(3)根据元素周期律，推断：

①阴影部分元素的氢化物热稳定性最高的是________(填化学式)。

②N、O、Al、Si，原子半径大小顺序：___________________ 

③H₃AsO₄、H₂SeO₄、H₂SO₄的酸性强弱顺序：______________

(4)为比较元素C和Si的非金属性强弱，用图所示装置进行实验。溶液B应该选用 ___________溶液，作用是___________________，能说明C和Si非金属性强弱的化学方程式是：________________________。

Answer

+4 HClO4 Bi2O5 第四周期第ⅢA族 HF Al>Si>N>O H2SO4 >H2SeO4 >H3AsO4 NaHCO3 除去HCl Na2SiO3+H2O+CO2=Na2CO3+H2SiO3↓ 或Na2SiO3+2H2O+2CO2=2NaHCO3+H2SiO3↓

【解析】

(1)碳、锡同为第IVA族，其最外层均有4个电子，所以Sn的最高价为+4；Cl最外层有7个电子，其最高价为+7价，最高价氧化物对应的水化物为HClO4，Bi的最外层有五个电子，其最高价氧化物为Bi2O5，故答案为：+4；HClO4；Bi2O5；

(2)B元素为第2周期第ⅢA族，和它同主族的相差两个电子层的是Ga元素，在第4周期第ⅢA族，故答案为：第四周期第ⅢA族；

(3)①阴影部分为卤族元素。同主族元素从下往上，元素的非金属性逐渐增强，故卤族元素中F的非金属性最强，其对应的氢化物热稳定性最高，故答案为：HF；

②电子层数越多，原子半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小，因此原子半径：Al>Si>N>O，故答案为：Al>Si>N>O；

③同周期元素，随着原子序数的递增，元素的非金属性越强，其最高价氧化物的水化物酸性也越强，非金属性：S>Se>As，所以酸性：H2SO4 >H2SeO4 >H3AsO4，故答案为：H2SO4 >H2SeO4 >H3AsO4；

(4)比较C、Si的非金属性强弱，可以通过比较H2CO3和H2SiO3的酸性强弱来实现，而比较两种酸的强弱可利用“复分解反应中强酸制弱酸的基本原理”，由于盐酸具有挥发性，生成的CO2中混有少量的HCl气体，故溶液B可选用饱和NaHCO3溶液，以除去挥发出的HCl气体，将生成的CO2气体通过饱和碳酸氢钠溶液后再将气体通入Na2SiO3溶液，发生的反应方程式为Na2SiO3+H2O+CO2=Na2CO3+H2SiO3↓或Na2SiO3+2H2O+2CO2=2NaHCO3+H2SiO3↓，依据生成白色胶状沉淀，得出酸性H2CO3>H2SiO3，所以据此可判断出非金属性C>Si，故答案为：NaHCO3；除去HCl；Na2SiO3+H2O+CO2=Na2CO3+H2SiO3↓或Na2SiO3+2H2O+2CO2=2NaHCO3+H2SiO3↓。