Question

現(xiàn)有下列短周期元素性質(zhì)的相關(guān)數(shù)據(jù)：

元素編號 元素性質(zhì)	①	②	③	④	⑤	⑥	⑦	⑧
原子半徑（10-10m）	0.74	1.60	1.52	1.10	0.99	1.86	0.75	1.43
最高或最低化合價		+2	+1	+5	+7	+1	+5	+3
	-2			-3	-1		-3

試回答下列問題：
（1）上表中各元素最高價氧化物對應(yīng)的水化物中，酸性最強的是（填酸的化學(xué)式）

 

，該元素在元素周期表中的位置是

 

．
（2）周期表中，同一主族元素化學(xué)性質(zhì)相似；同時有些元素和它在周期表中左上方或右下方的另一主族元素的化學(xué)性質(zhì)也相似，如Li與Mg，這稱為對角線規(guī)則．上表中與鈹?shù)幕瘜W(xué)性質(zhì)相似的元素有（填元素名稱）

 

．鈹?shù)淖罡邇r氧化物對應(yīng)水化物屬兩性化合物，該化合物的化學(xué)式是

 

，能夠說明其具有兩性的反應(yīng)的離子方程式為

 

．
（3）元素⑥的金屬性比元素②要

 

（填“強”或“弱”），試從物質(zhì)結(jié)構(gòu)方面解釋其原因：

 

．
（4）實驗室現(xiàn)有元素②的單質(zhì)和某未知金屬單質(zhì)M，請設(shè)計實驗方案比較兩者的金屬性強弱，在下表中填寫實驗操作、預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論．（可供選擇的試劑有：蒸餾水、0.01mol/LHCl、0.01mol/LNaOH、酚酞溶液、紫色石蕊溶液．實驗室常用儀器可任意選擇）

步驟	實驗操作	預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論
1
2

Answer 1

考點：位置結(jié)構(gòu)性質(zhì)的相互關(guān)系應(yīng)用

專題：元素周期律與元素周期表專題

分析：短周期元素中，①只有最低價-2，則①為O；
⑤有+7、-1價，處于ⅦA族，則⑤為Cl；
④⑦都有+5、-3價，處于ⅤA族，且④的原子半徑較大，故④為P、⑦為N；
⑧有最高價+3，處于ⅢA族，原子半徑大于P，則⑧為Al；
②有+2價，處于ⅡA族，原子半徑大于Al，則②為Mg；
③⑥都有最高價+1，處于ⅠA族，且③的原子半徑較小，在所有元素中又不是原子半徑最小，故③為Li、⑥為Na，據(jù)此解答．

解答： 解：短周期元素中，①只有最低價-2，則①為O；
⑤有+7、-1價，處于ⅦA族，則⑤為Cl；
④⑦都有+5、-3價，處于ⅤA族，且④的原子半徑較大，故④為P、⑦為N；
⑧有最高價+3，處于ⅢA族，原子半徑大于P，則⑧為Al；
②有+2價，處于ⅡA族，原子半徑大于Al，則②為Mg；
③⑥都有最高價+1，處于ⅠA族，且③的原子半徑較小，在所有元素中又不是原子半徑最小，故③為Li、⑥為Na，
綜上所述：①為氧，②為鎂，③為鋰，④為磷，⑤為氯，⑥為鈉，⑦為氮，⑧為鋁，
（1）元素的非金屬性越強，其最高價氧化物的水化物的酸性最強，由于O無酸，故酸性最強的是：高氯酸，化學(xué)式為：HClO₄，Cl元素在元素周期表中的位置是第三周期第ⅤⅡA族，故答案為：HClO₄；第三周期第ⅦA族；
（2）由元素在周期表中的位置可知，鎂與鈹化學(xué)性質(zhì)相似，因為處于同一主族；鋁與鈹位于對角線位置，由對角線規(guī)則可知，化學(xué)性質(zhì)相似，鈹?shù)淖罡邇r氧化物對應(yīng)水化物為Be（OH）₂，該物質(zhì)既能與酸反應(yīng)生成鹽和水，又能與堿反應(yīng)生成鹽和水，則為兩性化合物，發(fā)生的離子反應(yīng)為Be（OH）₂+2H⁺═Be²⁺+2H₂O、Be（OH）₂+2OH^-═BeO₂^2-+2H₂O，
故答案為：鎂、鋁；Be（OH）₂；Be（OH）₂+2H⁺═Be²⁺+2H₂O、Be（OH）₂+2OH^-═BeO₂^2-+2H₂O；
（3）元素Na的金屬性比元素Mg要強，因為鈉的原子半徑大于鎂，原子核對最外層電子的吸引力比鎂弱，比鎂原子更容易失去電子，所以鈉元素的金屬性比鎂要強，
故答案為：強；鈉的原子半徑大于鎂，原子核對最外層電子的吸引力比鎂弱，比鎂原子更容易失去電子；
（4）利用不同金屬與水或與酸反應(yīng)，反應(yīng)劇烈的金屬性強，則在兩個小燒杯中分別加入適量蒸餾水（或等濃度的鹽酸），然后投入形狀大小相同的金屬片，若M反應(yīng)比鎂劇烈，則M的金屬性比Mg強，故答案為：

步驟	實驗操作	預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論
1	在兩個小燒杯中分別加入等量蒸餾水，分別滴入幾滴酚酞，然后投入形狀大小相同的金屬片，觀察現(xiàn)象	如果投入金屬M的燒杯中溶液變紅，投入金屬鎂的燒杯無明顯變化，則M的金屬性比鎂強；如果兩個燒杯中均無明顯現(xiàn)象，進行步驟2．
2	在兩個小燒杯中分別加入等體積0.1mol/LHCl，各投入形狀大小相同的金屬片，觀察現(xiàn)象．	如果投入金屬M的燒杯中沒有氣泡冒出或者氣泡冒出速率較慢，則M的金屬性比鎂弱；如果投入金屬M的燒杯氣泡冒出速率較快，則M的金屬性比鎂強．

．

點評：本題考查元素周期律及單質(zhì)、化合物的性質(zhì)，抓住“短周期”這一信息，明確元素周期表中原子半徑及化合價的變化規(guī)律來推斷元素是解答本題的關(guān)鍵，難度不大．