Question

2．下表列出前20號(hào)元素中的某些元素性質(zhì)的一些數(shù)據(jù)：

元素 性質(zhì)	①	②	③	④	⑤	⑥	⑦	⑧	⑨	⑩
原子半徑 （10-10m）	1.02	2.27	0.74	1.43	0.77	1.10	0.99	1.86	0.75	1.17
最高價(jià)態(tài)	+6	+1	-	+3	+4	+5	+7	+1	+5	+4
最低價(jià)態(tài)	-2	-	-2	-	-4	-3	-1	-	-3	-4

試回答下列問(wèn)題：
（1）以上10種元素中，第一電離能最小的是②（填編號(hào)）；
（2）元素⑨和⑩形成的化合物的化學(xué)式為Si₃N₄；元素⑦的原子價(jià)電子排布式是3s²3p⁵；
（3）元素③有一種單質(zhì)為O₃，其分子呈V形結(jié)構(gòu)，鍵角116.5°．三個(gè)原子以一個(gè)為中心，與另外兩個(gè)原子分別構(gòu)成一個(gè)非極性鍵，中心原子再提供2個(gè)電子，旁邊兩原子各提供一個(gè)電子構(gòu)成一個(gè)特殊的共價(jià)鍵--三個(gè)原子均等地享有這四個(gè)電子，這種特殊的共價(jià)鍵的類型是π鍵（填σ或π），在高中化學(xué)中有一種常見(jiàn)分子的結(jié)合方式與O₃相同，它是SO₂（填分子式）；
（4）根據(jù)對(duì)角線規(guī)則，Be與元素④的最高價(jià)氧化物的水化物的性質(zhì)相似，它們都具有兩性，顯示這種性質(zhì)的離子方程式是Be（OH）₂+2H⁺═Be²⁺+2H₂O、Be（OH）₂+2OH^-═BeO₂^2-+2H₂O；
（5）由以上某些元素形成的有機(jī)物苯酚（）具有弱酸性，其K_a=1.1×10^-10；水楊酸第一級(jí)電離形成的離子能形成分子內(nèi)氫鍵．據(jù)此判斷，相同溫度下電離平衡常數(shù)K_a2（水楊酸）＜K_a（苯酚）（填“＞”或“＜”），其原因是中形成分子內(nèi)氫鍵，使其更難電離出H⁺；水楊酸分子中苯環(huán)和羧基上碳原子的雜化方式分別是sp²雜化和sp²雜化．

Answer 1

分析 前20號(hào)元素中，①③都有最低價(jià)-2，處于VIA族，①有+6價(jià)，③只有-2價(jià)，則①為S、③為O；⑤⑩都有+4、-4價(jià)，處于IVA族，⑤的原子半徑較小，則⑤是C、⑩是Si；⑥⑨都有+5、-3價(jià)，處于VA族，⑥的原子半徑大于⑨，則⑥是P、⑨是N；⑦有+7、-1價(jià)，為ⅦA族元素，⑦是Cl元素；④只有+3價(jià)，為ⅢA族元素，原子半徑大于Si原子半徑，所以④是Al元素；②⑧最高正價(jià)為+1，沒(méi)有負(fù)價(jià)，處于IA族，②的原子半徑比Al原子半徑大很多，不能處于同周期，則②為K，②⑧原子半徑相差不是太大，應(yīng)相鄰，則⑧為Na，據(jù)此解答．

解答 解：前20號(hào)元素中，①③都有最低價(jià)-2，處于VIA族，①有+6價(jià)，③只有-2價(jià)，則①為S、③為O；⑤⑩都有+4、-4價(jià)，處于IVA族，⑤的原子半徑較小，則⑤是C、⑩是Si；⑥⑨都有+5、-3價(jià)，處于VA族，⑥的原子半徑大于⑨，則⑥是P、⑨是N；⑦有+7、-1價(jià)，為ⅦA族元素，⑦是Cl元素；④只有+3價(jià)，為ⅢA族元素，原子半徑大于Si原子半徑，所以④是Al元素；②⑧最高正價(jià)為+1，沒(méi)有負(fù)價(jià)，處于IA族，②的原子半徑比Al原子半徑大很多，不能處于同周期，則②為K，②⑧原子半徑相差不是太大，應(yīng)相鄰，則⑧為Na．
（1）以上10種元素中，②K元素的金屬性最強(qiáng)，其第一電離能最小，故答案為：②；
（2）元素⑨和⑩形成的化合物的化學(xué)式為Si₃N₄，元素⑦的原子價(jià)電子排布式是3s²3p⁵，
故答案為：Si₃N₄；3s²3p⁵；
（3）元素③有一種單質(zhì)為O₃，其分子呈V形結(jié)構(gòu)，鍵角116.5°．三個(gè)原子以一個(gè)為中心，與另外兩個(gè)原子分別構(gòu)成一個(gè)非極性鍵，中心原子再提供2個(gè)電子，旁邊兩原子各提供一個(gè)電子構(gòu)成一個(gè)特殊的共價(jià)鍵--三個(gè)原子均等地享有這四個(gè)電子，這種特殊的共價(jià)鍵的類型是π鍵，在高中化學(xué)中有一種常見(jiàn)分子的結(jié)合方式與O₃相同，它是SO₂，
故答案為：π；SO₂；
（4）根據(jù)對(duì)角線規(guī)則，Be與元素④的最高價(jià)氧化物的水化物的性質(zhì)相似，它們都具有兩性，顯示這種性質(zhì)的離子方程式是Be（OH）₂+2H⁺═Be²⁺+2H₂O、Be（OH）₂+2OH^-═BeO₂^2-+2H₂O，
故答案為：兩；Be（OH）₂+2H⁺═Be²⁺+2H₂O、Be（OH）₂+2OH^-═BeO₂^2-+2H₂O；
（5）中形成分子內(nèi)氫鍵，使其更難電離出H⁺，故相同溫度下電離平衡常數(shù)K_a2（水楊酸）＜K_a（苯酚），水楊酸分子中苯環(huán)和羧基上碳原子雜化軌道數(shù)目均為3，碳原子均采取sp²雜化，
故答案為：＜；中形成分子內(nèi)氫鍵，使其更難電離出H⁺；sp²雜化和sp²雜化．

點(diǎn)評(píng) 本題考查元素周期表與元素周期律的綜合應(yīng)用，是對(duì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的綜合考查，側(cè)重對(duì)學(xué)生分析能力的考查，注意把握原子半徑的遞變規(guī)律、化合價(jià)與位置關(guān)系，難度中等．