Question

4．A、B、C、D四種短周期元素，它們的原子序數依次增大，A和B在同一周期，A原子的p亞層有一個空軌道，B原子的p亞層有兩個未成對電子，0.1mol C單質能從酸中置換出2.24L氫氣（標準狀況下），形成的C離子與B離子的電子層結構相同．D離子為陽離子，且D離子的半徑在B、C、D離子中為最�。畡t
（1）寫出C原子的電子排布式：1s²2s²2p⁶3s²；其在周期表中的位置是第三周期、ⅡA族．
（2）A單質和B單質充分反應生成的化合物的路易斯結構式是．
（3）我國科學工作者于20世紀90年代在蘭州制備出過去一直依賴進口，價格十分昂貴的B的一種同位素形成的單質，1mol這種單質中含中子的物質的量是20mol，則這種同位素原子的符號為₈¹⁸O．
（4）比較C和D的最高價氧化物對應水化物酸性或堿性的強弱：Mg（OH）₂＞Al（OH）₃．
（5）在四種元素中，有一個元素的最高價氧化物對應水化物既能與鹽酸反應，又能與氫氧化鈉反應．寫出這兩個反應的離子方程式：3H⁺+A1（OH）₃=Al³⁺+3H₂O，Al（OH）₃+OH^-=A1O₂^-+2H₂O．

Answer 1

分析 A、B、C、D四種短周期元素，它們的原子序數依次增大，A原子p能級有一個空軌道，則A為第ⅣA族元素，A和B在同一周期，B原子的p能級有兩個未成對電子，則B為ⅥA族元素，0.1mol C單質能從酸中置換出 2.24L氫氣（標準狀態），則C為+2價的活潑金屬元素，此時它就變成與B離子電子層排布完全相同的離子，則B在C的上一周期，所以B為氧元素，A為碳元素，C為鎂元素，D離子的半徑在B、C、D中為最小，則D為鋁元素，據此答題．

解答 解：A、B、C、D四種短周期元素，它們的原子序數依次增大，A原子p能級有一個空軌道，則A為第ⅣA族元素，A和B在同一周期，B原子的p能級有兩個未成對電子，則B為ⅥA族元素，0.1mol C單質能從酸中置換出 2.24L氫氣（標準狀態），則C為+2價的活潑金屬元素，此時它就變成與B離子電子層排布完全相同的離子，則B在C的上一周期，所以B為氧元素，A為碳元素，C為鎂元素，D離子的半徑在B、C、D中為最小，則D為鋁元素．
（1）C為Mg，原子的電子排布式：1s²2s²2p⁶3s²，其在周期表中的位置是第三周期ⅡA族，
故答案為：1s²2s²2p⁶3s²；三、ⅡA；
（2）A單質和B單質充分反應生成的化合物為CO₂，路易斯結構式是；，
故答案為：；
（3）1mol這種某種氧氣中含中子的物質的量是20mol，則氧原子中子數為10，則這種同位素原子的符號為₈¹⁸O，
故答案為：₈¹⁸O；
（4）金屬性Mg＞Al，故最高價氧化物對應水化物堿性的強弱：Mg（OH）₂＞Al（OH）₃，
故答案為：Mg（OH）₂＞Al（OH）₃；
（5）氫氧化鋁既能與鹽酸反應，又能與氫氧化鈉反應，反應的離子方程式：3H⁺+A1（OH）₃=Al³⁺+3H₂O、Al（OH）₃+OH^-=A1O₂^-+2H₂O，
故答案為：3H⁺+A1（OH）₃=Al³⁺+3H₂O、Al（OH）₃+OH^-=A1O₂^-+2H₂O．

點評 本題考查元素位置結構性質關系及應用，涉及核外電子排布、常用化學用語、元素周期律等，正確推斷元素的種類為解答該題的關鍵．