Question

18．A、B、C、D四種元素在周期表中分別處于元素X的四周（如圖），已知X元素最高價氧化物的化學式為X₂O₅，且五種元素中有一種元素的原子半徑是它們所處的同族中最小的．試確定：

	B
A	X	C
	D

（1）各元素的符號：A：Si，B：N，C：S，X：P．
（2）畫出C元素的簡單陰離子的結構示意圖：
（3）C、D、X最高價氧化物對應水化物酸性由強到弱的順序：C＞X＞D（用C、D、X表示）．
（4）把A、B、X氣態氫化物按照穩定性由強到弱的順序排列：SiH₄＜PH₃＜NH₃（用化學式表示）．
附加題：A、B、C、D是原子序數小于20的四種元素，已知A元素+1價的陽離子與B、D的陰離子具有相同的電子層結構，B元素最高正價與負價的絕對值之差等于6.1mol C單質與足量的稀硫酸反應可生成1.5mol H₂，反應后C元素原子形成的離子和氖原子的電子層結構相同．D元素原子的最外層電子數是C元素原子的最外層電子數的2倍．試回答：
（1）A、B、C、D四種元素依次是鉀、氯、鋁、硫（寫出元素名稱）．
（2）寫出A與C、B與D最高價氧化物的水化物的化學式（按酸性或堿性由強至弱的順序）堿性：KOH＞Al（OH）₃，酸性：HClO₄＞H₂SO₄．
（3）寫出A、C兩元素最高價氧化物的水化物間反應的化學方程式Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O．

Answer 1

分析 A、B、C、D四種元素在周期表中分別處于元素X的四周，X元素最高價氧化物的化學式為X₂O₅，X₂O₅中X的化合價為+5，則X是VA族元素．由于五種元素中有一種元素的原子半徑是它們所處的同族中最小的，這種元素只能是B，則B為N元素，X為P，D為As，A為Si，C為S；
附加題：A、B、C、D是原子序數小于20的四種元素，B元素最高正價的絕對值與負價的絕對值之差等于6，則B為第ⅤⅡA族元素，所以B為氯元素，A元素+1價的陽離子與B、D的陰離子具有相同的電子層結構，則A為鉀元素，1molC單質與足量的稀硫酸反應可生成1.5molH₂，則C為第ⅢA族元素，反應后C元素原子形成的離子和氖原子的電子層結構相同，所以C為鋁元素，D元素原子的最外層電子數是C元素原子的最外層電子數的2倍，且B、D的陰離子具有相同的電子層結構，則D為硫元素．

解答 解：A、B、C、D四種元素在周期表中分別處于元素X的四周，X元素最高價氧化物的化學式為X₂O₅，X₂O₅中X的化合價為+5，則X是VA族元素．由于五種元素中有一種元素的原子半徑是它們所處的同族中最小的，這種元素只能是B，則B為N元素，X為P，D為As，A為Si，C為S．
（1）由上述分析可知，A為Si，B為N，C為S，X為P，故答案為：Si；N；S；P；
（2）C元素的簡單陰離子為S^2-，離子結構示意圖：，故答案為：；
（3）由于非金屬性C＞X＞D，C、D、X最高價氧化物對應水化物酸性由強到弱的順序：C＞X＞D，
故答案為：C＞X＞D；
（4）把A、B、X氣態氫化物分別為SiH₄、NH₃、PH₃，由于非金屬性Si＜P＜N，穩定性由強到弱的順序排列：SiH₄＜PH₃＜NH₃，
故答案為：SiH₄＜PH₃＜NH₃；
附加題：A、B、C、D是原子序數小于20的四種元素，B元素最高正價的絕對值與負價的絕對值之差等于6，則B為第ⅤⅡA族元素，所以B為氯元素，A元素+1價的陽離子與B、D的陰離子具有相同的電子層結構，則A為鉀元素，1molC單質與足量的稀硫酸反應可生成1.5molH₂，則C為第ⅢA族元素，反應后C元素原子形成的離子和氖原子的電子層結構相同，所以C為鋁元素，D元素原子的最外層電子數是C元素原子的最外層電子數的2倍，且B、D的陰離子具有相同的電子層結構，則D為硫元素．
（1）由上面積分析可知，A、B、C、D四種元素依次是鉀、氯、鋁、硫，
故答案為：鉀、氯、鋁、硫；
（2）A、B、C、D四種元素最高價氧化物對應水化物的分別為KOH、HClO₄、Al（OH）₃、H₂SO₄，由金屬性K＞Al，故堿性：KOH＞Al（OH）₃，由于非金屬性Cl＞S，故酸性：HClO₄＞H₂SO₄，
故答案為：堿性：KOH＞Al（OH）₃，酸性：HClO₄＞H₂SO₄；
（3）A的最高價氧化物的水化物氫氧化鉀，C兩元素最高價氧化物的水化物為氫氧化鋁，它們反應的離子方程式為Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O，
故答案為：Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O．

點評 本題考查元素周期表及元素周期律、結構性質位置關系應用，難度不大，側重對元素周期律的考查．