Question

4．短周期原子序數依次遞增的A、B、C、D、E、F六種元素，已知B原子最外層電子數是A原子次外層電子數的3倍，是D原子最外層電子數的2倍；C原子內層電子總數是最外層電子數10倍；A、B、D三種元素的原子最外層電子數之和為13；A和B原子最外層電子數與D和F原子最外層電子數之和相等；D和E是相鄰兩種元素．
（1）E元素基態原子的核外電子占用了8個原子軌道；F元素的名稱：氯．
（2）A和E元素的最高價含氧酸的酸性較強的是H₂CO₃；（填化學式）
（3）A、B、C三種元素組成原子個數比n（A）：n（B）：n（C）=1：3：2的化合物，用離子方程式表示該化合物的水溶液顯堿性的原因CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-．
（4）B、C、D三種元素原子半徑最大的是Na（填元素符號），離子半徑最小的是Al³⁺（填離子符號）．M元素與D元素位于不同主族，但由于二者的電負性相近，導致某些性質相似．將M的最高價氧化物溶于C的氫氧化物的水溶液中，發生反應的離子方程式為BeO+2OH^-=BeO₂^2-+H₂O．
（5）E和F形成的化合物X在高溫條件下可以被氫氣還原，工業上常用此反應制取高純度的單質E，寫出該化學反應的方程式SiCl₄+2H₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Si+4HCl．

Answer 1

分析 短周期原子序數依次遞增的A、B、C、D、E、F六種元素，B原子最外層電子數是A原子次外層電子數的3倍，是D原子最外層電子數的2倍，則A原子只能有2個電子層，故B元素最外層電子數為6，D原子最外層電子數為3，A的次外層電子數為2；C原子內層電子總數是最外層電子數10倍，則C為Na，B的原子序數小于鈉，則B為O元素；A、B、D三種元素的原子最外層電子數之和為13，則A的最外層為13-6-3=4，所以A的核外電子數為2+4=6，故A為C元素；A和B原子最外層電子數與D和F原子最外層電子數之和相等，則F的最外層為7，F的原子序數最大，故F為Cl元素；D和E是相鄰兩種元素，D原子最外層電子數為3，所以D為Al元素，E為Si元素，據此解答．

解答 解：短周期原子序數依次遞增的A、B、C、D、E、F六種元素，B原子最外層電子數是A原子次外層電子數的3倍，是D原子最外層電子數的2倍，則A原子只能有2個電子層，故B元素最外層電子數為6，D原子最外層電子數為3，A的次外層電子數為2；C原子內層電子總數是最外層電子數10倍，則C為Na，B的原子序數小于鈉，則B為O元素；A、B、D三種元素的原子最外層電子數之和為13，則A的最外層為13-6-3=4，所以A的核外電子數為2+4=6，故A為C元素；A和B原子最外層電子數與D和F原子最外層電子數之和相等，則F的最外層為7，F的原子序數最大，故F為Cl元素；D和E是相鄰兩種元素，D原子最外層電子數為3，所以D為Al元素，E為Si元素．
（1）E為Si元素，基態原子的核外電子排布為1s²2s²2p⁶3s²3p²，占用了8個原子軌道；F元素的名稱：氯，故答案為：8；氯；
（2）非金屬性C＞Si，故最高價含氧酸的酸性較強的是H₂CO₃，故答案為：H₂CO₃；
（3）由A、B、C三種元素組成原子個數比n（A）：n（B）：n（C）=1：3：2的化合物為Na₂CO₃，碳酸鈉中的碳酸根離子會發生水解反應：CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-，所以Na₂CO₃溶液呈堿性，
故答案為：CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-；
（4）原子的電子層越多，原子半徑越大，電子層相同時，核電荷數越大，原子半徑越小，則原子半徑最大的為Na；
它們的離子核外電子數相同，核電荷數越大，離子半徑越小，則Al³⁺的半徑最小；
D為Al元素，M元素與D元素位于不同主族，但由于二者的電負性相近，則M為Be元素，BeO與氫氧化鈉反應生成BeO₂^2-和H₂O，其離子方程式為：BeO+2OH^-=BeO₂^2-+H₂O，
故答案為：Na；Al³⁺；BeO+2OH^-=BeO₂^2-+H₂O；
（5）E和F形成的化合物X為SiCl₄，SiCl₄與氫氣制取高純度的單質Si的化學原理是：SiCl₄+2H₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Si+4HCl，
故答案為：SiCl₄+2H₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Si+4HCl．

點評 本題考查位置結構與性質關系的應用，題目難度中等，關鍵是先根據題干信息推斷元素，側重于電子排布和元素周期律知識的綜合應用的考查．