Question

2．A、B、C、D是原子序數依次增大的四種短周期元素，又知A、D同主族且能形成兩種不同化合物，B、C同周期，A、B、C的簡單離子具有相同的核外電子排布，B、C的最高價氧化物對應的水化物可以生成鹽和水．試完成以下問題：
（1）在C和D的氧物中，熔點較高的是Al₂O₃（寫化學式），其原因是氧化鋁融化需要破壞離子鍵，而硫的氧化物需要破壞的是分子間作用力，離子鍵比分子間作用力強得多．
（2）A、B、C、D四種元素的簡單離子的半徑由大到小的順序是S^2-、O^2-、Na⁺、Al³⁺（填離子符號）．
（3）寫出B和C兩種元素所形成的最高價氧化物的水化物化合物相互反應的化學方程式Al（OH）₃+NaOH=NaAlO₂+2H₂O．

Answer 1

分析 A、B、C、D是原子序數依次增大的四種短周期元素，A、D同主族且能形成兩種不同化合物，則A為O、D為S元素；
B、C同周期，A、B、C的簡單離子具有相同的核外電子排布，B、C的最高價氧化物對應的水化物可以生成鹽和水，則B最高價氧化物的水化物是強堿溶液、C的最高價氧化物的水化物呈兩性，所以B為Na、C是Al元素，
（1）C、D形成的氧化物分別是氧化鋁、二氧化硫或三氧化硫，氧化鋁中含有離子鍵、硫的氧化物屬于分子晶體；
（2）離子電子層數越多其離子半徑越大，電子層結構相同的離子半徑隨著原子序數增大而減小；
（3）B、C的最高價氧化物的水化物分別是NaOH、Al（OH）₃，NaOH溶液和Al（OH）₃反應生成偏鋁酸鈉和水．

解答 解：A、B、C、D是原子序數依次增大的四種短周期元素，A、D同主族且能形成兩種不同化合物，則A為O、D為S元素；
B、C同周期，A、B、C的簡單離子具有相同的核外電子排布，B、C的最高價氧化物對應的水化物可以生成鹽和水，則B最高價氧化物的水化物是強堿溶液、C的最高價氧化物的水化物呈兩性，所以B為Na、C是Al元素，
（1）C、D形成的氧化物分別是氧化鋁、二氧化硫或三氧化硫，氧化鋁中含有離子鍵、硫的氧化物屬于分子晶體，熔融氧化鋁需要破壞離子鍵、硫的氧化物需要破壞的是分子間作用力，離子鍵比分子間作用力強得多，所以氧化鋁的熔點較高，
故答案為：Al₂O₃；氧化鋁融化需要破壞離子鍵，而硫的氧化物需要破壞的是分子間作用力，離子鍵比分子間作用力強得多；
（2）離子電子層數越多其離子半徑越大，電子層結構相同的離子半徑隨著原子序數增大而減小，所以質量半徑大小順序是S^2-、O^2-、Na⁺、Al³⁺，故答案為：S^2-、O^2-、Na⁺、Al³⁺；
（3）B、C的最高價氧化物的水化物分別是NaOH、Al（OH）₃，NaOH溶液和Al（OH）₃反應生成偏鋁酸鈉和水，反應方程式為Al（OH）₃+NaOH=NaAlO₂+2H₂O，故答案為：Al（OH）₃+NaOH=NaAlO₂+2H₂O．

點評 本題考查原子結構和元素周期律，為高頻考點，明確原子結構、元素周期表結構、元素周期律是解本題關鍵，注意離子半徑比較方法及氫氧化鋁的兩性，為易錯點．