Question

10．C、N、O、Na、Al、Si、S、Cl是常見的八種元素
請回答下列問題：
（1）Si在元素周期表中的位置為第三周期第IVA族；CO₂的電子式是．
（2）上述元素中原子半徑最大的是（寫元素符號）Na；最高價氧化物對應的水化物酸性最強的是HClO₄（寫化學式）．
（3）下列事實能說明O元素的非金屬性比S元素的非金屬性強的是ab．
a．O₂與H₂S溶液反應，溶液變渾濁
b．O和S兩元素的簡單氫化物受熱分解，前者的分解溫度高
c．在氧化還原反應中，1molO₂比1molS得電子多
（4）金剛石具有優(yōu)良的耐磨，耐腐蝕性，應用廣泛．一定條件下，Na還原CCl₄可制備金剛石．反應結(jié)束冷卻至室溫后，回收其中的CCl₄的實驗操作名稱為過濾，除去粗產(chǎn)品中少里鈉的試劑為水（或乙醇）．
（5）常溫下，將除去表面氧化膜的Al、Cu片插入濃HNO₃中組成原電池（圖l），測得原電池的電流強度（I）隨時間（t）的變化如圖2所示，反應過程中有紅棕色氣體產(chǎn)生．0～t₁時，原電池的負極是Al片，此時，正極的電極反應式是2H⁺+NO₃^-+e^-=NO₂↑+H₂O，溶液中的H⁺向正極移動．t₁時，原電池中電子流動方向發(fā)生改變，其原因是：隨著反應進行鋁表面鈍化形成氧化膜阻礙反應進行，銅做負極反應，電流方向相反．

Answer 1

分析 （1）Si原子核外有14個電子，分三層排布，最外層有4個；CO₂是共價化合物，其結(jié)構(gòu)式為O=C=O，碳原子和氧原子之間有2對電子；
（2）同周期從左到右原子半徑逐漸減小，同主族從上到下原子半徑逐漸增大；元素的非金屬性越強，其最高價氧化物對應的水化物酸性越強；
（3）比較非金屬元素的非金屬性強弱，可根據(jù)單質(zhì)之間的置換反應、對應最高價氧化物的水化物的酸性、氫化物的穩(wěn)定性等角度判斷；
（4）將不溶性固體和液體分離通常采用的方法是過濾；由于Na可以與水（或乙醇）發(fā)生反應；
（5）0-t₁時，Al在濃硝酸中發(fā)生鈍化過程，Al為負極，氧化得到氧化鋁，應有水參加，根據(jù)電荷守恒可知，有氫離子生成，Cu為正極，硝酸根放電生成二氧化氮，應由氫離子參與反應，同時有水生成，隨著反應進行鋁表面鈍化形成氧化膜阻礙反應進行，t₁時，銅做負極反應，Al為正極．

解答 解：（1）Si原子核外有14個電子，分三層排布，最外層有4個，則Si在元素周期表中的位置為第三周期第IVA族；CO₂是共價化合物，其結(jié)構(gòu)式為O=C=O，碳原子和氧原子之間有2對電子，其電子式為；水合氫離子為陽離子，含3個O-H共價鍵，水合氫離子的結(jié)構(gòu)式為 ．
故答案為：第三周期第IVA族；；
（2）同周期從左到右原子半徑逐漸減小，同主族從上到下原子半徑逐漸增大，所以C、N、O、Na、Al、Si、S、Cl中原子半徑最大的是Na；元素的非金屬性越強，其最高價氧化物對應的水化物酸性越強，由于F沒有含氧酸，所以最高價氧化物對應的水化物酸性最強的是HClO₄；
故答案為：Na；HClO₄；
（3）a．O₂與H₂S溶液反應，溶液變渾濁，氧氣與硫化氫反應生成硫沉淀，說明O元素的非金屬性比S強，故a正確；
b．O和S兩元素的簡單氫化物受熱分解，前者的分解溫度高，說明水比硫化氫穩(wěn)定，即O元素的非金屬性比S強，故b正確；
c．在氧化還原反應中，得電子能力越強，元素的非金屬性越強，與得電子多少無關(guān)，故c錯誤；
故答案為：ab；
（4）金剛石是不溶于CCl₄的固體，CCl₄是液體，將不溶性固體和液體分離通常采用的方法是過濾；由于Na可以與水（或乙醇）發(fā)生反應，而金剛石不與水（或乙醇）反應，所以除去粗產(chǎn)品中少量的鈉可用水（或乙醇），
故答案為：過濾；水（或乙醇）；
（5）0-t₁時，Al在濃硝酸中發(fā)生鈍化過程，Al為負極，氧化得到氧化鋁，應有水參加，根據(jù)電荷守恒可知，有氫離子生成，負極電極反應式為：2Al+3H₂O-6e^-=Al₂O₃+6H⁺，Cu為正極，硝酸根放電生成二氧化氮，應由氫離子參與反應，同時有水生成，正極電極反應式為：2H⁺+NO₃^-+e^-=NO₂↑+H₂O，溶液中的H⁺向正極移動；
隨著反應進行鋁表面鈍化形成氧化膜阻礙反應進行，t₁時，銅做負極反應，Al為正極，電流方向相反；
故答案為：2H⁺+NO₃^-+e^-=NO₂↑+H₂O；正；隨著反應進行鋁表面鈍化形成氧化膜阻礙反應進行，銅做負極反應，電流方向相反．

點評 本題考查了元素周期表及其應用、元素化合物的性質(zhì)、非金屬性的判斷、原電池原理的應用等，題目涉及的知識點較多，難度中等，側(cè)重于考查學生的分析能力和應用能力，注意把握原電池中正負極的判斷方法．