Question

A、B、D、E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原子有三個能級且每個能級含有的電子數相等，B原子的p能級有兩個未成對電子，0.1mol D單質能從酸中置換出2.24L氫氣（標準狀況下），形成的D離子與B離子的電子層結相同．E離子為陽離子，且E離子的半徑在該周期元素中離子半徑最小．則：
（1）四種元素分別是A

 

；B

 

；D

 

；E

 

．（用元素符號表示，下同）
（2）寫出D基態原子的電子排布式：

 

． 
（3）D、E元素的第一電離能較大的是：

 

．
（4）D元素的單質與A、B元素所形成的化合物反應，其化學方程式：

 

．
（5）等濃度、等體積的鹽酸和氫氧化鈉溶液分別與足量的E的單質反應放出的氣體在常溫常壓下的體積比為

 

，將所得溶液混合，含有E元素的兩種物質間發生反應的離子方程式為

 

．

Answer 1

考點：位置結構性質的相互關系應用

專題：

分析：A、B、D、E四種短周期元素，它們的原子序數依次增大，A原子有三個能級且每個能級含有的電子數相等，則A的電子排布式為1s²2s²2p²，所以A為C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的原子原子核外各層電子數分別為2、6，應為O元素；
0.1mol D單質能從酸中置換出2.24L氫氣（標準狀況），則D的最外層有2個電子，D離子的與O^2-的電子層結構相同，則D為Mg元素；
E離子為陽離子，且E離子的半徑在該周期元素中離子半徑最小，而且E的原子序數比Mg大，E為第三周期元素，第三周期中離子半徑最小的是Al³⁺，則E應為Al元素；
根據元素對應的原子結構以及形成化合物的性質解答該題．

解答： 解：A、B、D、E四種短周期元素，它們的原子序數依次增大，A原子有三個能級且每個能級含有的電子數相等，則A的電子排布式為1s²2s²2p²，所以A為C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的原子原子核外各層電子數分別為2、6，應為O元素；
0.1mol D單質能從酸中置換出2.24L氫氣（標準狀況），則D的最外層有2個電子，D離子的與O^2-的電子層結構相同，則D為Mg元素；
E離子為陽離子，且E離子的半徑在該周期元素中離子半徑最小，而且E的原子序數比Mg大，E為第三周期元素，第三周期中離子半徑最小的是Al³⁺，則E應為Al元素；
（1）由以上分析可知，A為C，B為O，D為Mg，E為Al；
故答案為：C；O；Mg；Al；
（2）D為Mg元素，原子序數為12，原子核外有3個電子層，最外層電子數為2，其電子排布式為：1s²2s²2p⁶3s²，
故答案為：1s²2s²2p⁶3s²；
（3）同周期從左到右第一電離能逐漸增大，但是第IIA和第IIIA族，第VA族和第VIA族反常，則Mg的第一電離能大于Al的第一電離能；
故答案為：Mg；
（4）Mg元素的單質與C、O元素所形成的化合物CO₂反應生成MgO和C，其化學方程式為：2Mg+CO₂

點燃  .

2MgO+C；
故答案為：2Mg+CO₂

點燃  .

2MgO+C；
（5）Al分別和鹽酸、NaOH反應的化學方程式為2Al+6HCl=2AlCl₃+3H₂↑，2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑，相同物質的量的鹽酸和NaOH溶液分別與Al反應時，NaOH生成氫氣多，為鹽酸的3倍，Al^3-和AlO₂^-能發生相互促進的水解反應生成Al（OH）₃，反應的離子方程式為Al^3-+3AlO₂^-+6H₂O=4Al（OH）₃↓，
故答案為：1：3；Al^3-+3AlO₂^-+6H₂O=4Al（OH）₃↓．

點評：本題考查元素位置結構性質關系及應用，題目難度中等，本題側重于電子排布式的書寫、化學方程式的書寫、有關方程式的計算等，注意正確推斷元素的種類為解答該題的關鍵．