Question

11．短周期元素A、B、C、D、E位于同周期且原子序數依次增大．已知A、C、E三種元素的原子的最外層共有10個電子，且這三種元素的最高價氧化物所對應的水化物之間兩兩皆能反應．D原子最外層的電子數的次外層的一半．請完成下列各小題：
（1）A、B、C三種元素最高價氧化物對應水化物中，堿性最強的是NaOH（用化學式表示）
（2）指出元素E在元素周期表中的位置：第三周期第ⅥA族．
（3）元素C的氯化物屬于共價化合物（填“離子”或“共價”）
（4）A、C元素的最高價氧化物對應水化物之間反應的離子方程式為OH^-+Al（OH）₃=AlO₂^-+2H₂O．
（5）在生活中，常利用C的單質與Fe₂O₃在高溫下的反應來進行焊接鋼軌．請寫出該反應的化學方程式2Al+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Al₂O₃+2Fe．該反應屬于放熱反應（填“吸熱”或“放熱”）
（6）D元素的單質在生產和生活中有廣泛的應用，請寫出工業(yè)上制備D單質（粗產品）的化學方程式：SiO₂+2C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Si+2CO↑．請舉出D的單質在生產和生活中的一種應用半導體材料、太陽能電池．

Answer 1

分析 短周期元素A、B、C、D、E位于同周期且原子序數依次增大．A、C、E三種元素原子的最外層共有10個電子，且這三種元素的最高價氧化物所對應的水化物之間兩兩皆能反應，均生成鹽和水，為氫氧化鋁、強堿、強酸的反應，故A為Na、C為Al，B為Mg元素，E原子最外層電子數為10-1-3=6，則E為硫元素；D原子最外層的電子數是次外層的一半，處于第三周期，最外層電子數為4，故D為Si．
（1）金屬性越強，最高價氧化物對應水化物的堿性越強；
（2）主族元素周期數=電子層數、主族族序數=最外層電子數；
（3）氯化鋁屬于共價化合物；
（4）氫氧化鈉與氫氧化鋁反應生成偏鋁酸鈉與水；
（5）Al與氧化鐵在高溫下反應生成氧化鋁與Fe，該反應為鋁熱反應，放出大量的熱；
（6）工業(yè)上制備Si，用碳與二氧化硅反應生成Si與CO，硅是良好的半導體材料、可以用作太陽能電池等．

解答 解：短周期元素A、B、C、D、E位于同周期且原子序數依次增大．A、C、E三種元素原子的最外層共有10個電子，且這三種元素的最高價氧化物所對應的水化物之間兩兩皆能反應，均生成鹽和水，為氫氧化鋁、強堿、強酸的反應，故A為Na、C為Al，B為Mg元素，E原子最外層電子數為10-1-3=6，則E為硫元素；D原子最外層的電子數是次外層的一半，處于第三周期，最外層電子數為4，故D為Si．
（1）金屬性Na＞Mg＞Al，金屬性越強，最高價氧化物對應水化物的堿性越強，故堿性：NaOH＞Mg（OH）₂＞Al（OH）₃，故答案為：NaOH；
（2）E為硫元素，原子有3個電子層，最外層電子數為6，處于周期表第三周期第ⅥA族，故答案為：第三周期第ⅥA族；
（3）氯化鋁屬于共價化合物，故答案為：共價；
（4）氫氧化鈉與氫氧化鋁反應生成偏鋁酸鈉與水，反應離子方程式為：OH^-+Al（OH）₃=AlO₂^-+2H₂O，故答案為：OH^-+Al（OH）₃=AlO₂^-+2H₂O；
（5）Al與氧化鐵在高溫下反應生成氧化鋁與Fe，反應方程式為：2Al+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Al₂O₃+2Fe，該反應為鋁熱反應，放出大量的熱，屬于放熱反應，
故答案為：2Al+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Al₂O₃+2Fe；放熱；
（6）工業(yè)上用碳與二氧化硅反應制備硅，反應生成Si與CO，反應方程式為：SiO₂+2C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Si+2CO↑，硅是良好的半導體材料、可以用作太陽能電池等，
故答案為：SiO₂+2C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Si+2CO↑；半導體材料、太陽能電池．

點評 本題考查結構性質位置關系應用等，難度不大，推斷元素是解題的關鍵，注意基礎知識的理解掌握．