Question

下表为元素周期表的一部分，请参照元素①－⑨在表中的位置，用化学用语回答下列问题：

族 周期	IA		0
1	①	ⅡA	ⅢA	ⅣA	ⅤA	ⅥA	ⅦA
2				②	③	④	⑤
3	⑥	⑦		⑧			⑨

(1)原子半径最小的元素是____（填元素名称），写出⑧的原子结构示意图______。

(2)最高价氧化物对应的水化物中，碱性最强的是___（用化学式回答，下同），酸性最强的是___。

(3)①与⑤形成的化合物中，化学键类型为_____。

(4)⑦与⑨形成的化合物的电子式为___，②与④形成的原子个数比为1:2的化合物的结构式为____。

(5)③、④、⑥的原子半径由大到小的顺序为_____（用元素符号回答）。

(6)为探究元素②和⑧的非金属性强弱，某同学设计了如图所示的装置进行实验（夹持仪器已略去，装置气密性良好）。请回答：

a.溶液B的作用是_______

b.若看到____现象，即可证明酸性_______（用化学式回答），则非金属性_______（用元素符号回答）。

c.上述实验中，能说明②和⑧非金属性强弱的化学方程式是_____________。

Answer

氢 NaOH HClO4 共价键 O=C=O Na>N >O 除去CO2气体中的HCl Na2SiO3溶液中产生白色胶状沉淀（或Na2SiO3溶液变浑浊） H2CO3 > H2SiO3 C > Si Na2SiO3+CO2+H2O=Na2CO3+H2SiO3↓或Na2SiO3+2CO2+2H2O=2NaHCO3+H2SiO3↓

【解析】

由元素在周期表中的位置可知，①为H、②为C、③为N、④为O、⑤为F、⑥为Na、⑦为Mg、⑧为Si、⑨为Cl。

(1)原子核外电子层数越少，原子半径越小；根据Si原子核外各个电子层含有的电子数目确定原子的结构示意图；

(2)元素的金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物的碱性越强；元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物的酸性越强；

(3)非金属元素的原子间形成共价键；

(4)活泼的金属与非金属元素形成离子键，②与④形成的原子个数比为1:2的化合物CO2分子中C原子与2个O原子形成四个共价键，据此书写；

(5)同一周期的元素，原子序数越大原子半径越小；不同周期的元素，原子核外电子层数越多，原子半径越大；

(6)用盐酸与大理石反应制取CO2气体，盐酸具有挥发性，用饱和NaHCO3溶液除去CO2在的HCl杂质气体，然后将CO2通入Na2SiO3溶液中，若看到产生白色沉淀，就证明酸性碳酸>硅酸，也就证明了元素的非金属性C>Si。

根据元素在周期表的位置可知：①为H、②为C、③为N、④为O、⑤为F、⑥为Na、⑦为Mg、⑧为Si、⑨为Cl。

(1)原子核外电子层数越少，原子半径越小，在上述元素中H原子核外只有1个电子层，H原子半径最小；Si是14号元素，核外电子排布为2、8、4，所以Si原子结构示意图为；

(2)元素的金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物的碱性越强；在上述元素中金属性最强的元素的Na元素，所以碱性最强的为NaOH；元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，在上述元素中F元素非金属性最强，但是F元素无最高正化合价，在上述元素形成的含氧酸中，酸性最强的为HClO4；

(3)①与⑤分别表示H、F，两种都是非金属元素，二者形成的化合物HF中，化学键类型为共价键；

(4)⑦与⑨形成的化合物MgCl2是离子化合物，2个Cl-与Mg2+通过离子键结合，故MgCl2的电子式为；②与④形成的原子个数比为1:2的化合物CO2是共价化合物，C原子与2个O原子形成4个共价键，因此CO2的结构式为O=C=O；

(5)③、④、⑥表示的元素分别是N、O、Na，N、O是第二周期的元素，Na是第三周期的元素，由于不同周期的元素，原子核外电子层数越多，原子半径越大，所以Na原子半径最大；N、O是第二周期的元素，原子序数O>N，由于同一周期的元素，原子序数越大原子半径越小，所以原子半径N>O，故三种元素的的原子半径由大到小的顺序为Na>N>O；

(6)在锥形瓶中用盐酸与大理石反应制取CO2气体，由于盐酸具有挥发性，在装置B中用饱和NaHCO3溶液除去CO2在的HCl杂质气体，发生反应HCl+NaHCO3=NaCl+CO2↑+H2O，然后将除杂后的CO2气体通入Na2SiO3溶液中，发生反应：Na2SiO3+CO2+H2O=Na2CO3+H2SiO3↓，看到产生了白色沉淀，证明了酸性：碳酸>硅酸，由于元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，所以同时证明了元素的非金属性C>Si。