Question

16．A、B、C、D、E、F六種短周期元素的原子序數依次增大．A、C、F位于三個不同的周期，一定條件下可發生反應：A的單質+C的單質→氣態化合物甲、A的單質+F的單質→氣態化合物乙，且甲和乙相遇生成固體丙時有白煙產生；D元素原子最外層電子數是電子層數的3倍，B、D兩元素原子的核外電子數之和等于C元素原子核內質子數的2倍；元素E是所在周期中簡單離子半徑最小的元素．按要求回答下列問題：
（1）請在下列表格中用實線畫出短周期主族元素的邊界．
（2）指出元素F在元素周期表中的位置第三周期第ⅦA族；
（3）化合物甲的結構式為，物質丙的電子式為；
（4）元素B和D組成的化合物丁是綠色植物進行光合作用的主要原料之一，用電子式表示化合物丁的形成過程：；
（5）元素D的簡單離子與元素E的簡單離子的半徑大小關系是O^2-＞Al³⁺（用離子符號表示）；
（6）B、C、F的最高價氧化物對應水化物的酸性有強到弱的順序是HClO₄＞HNO₃＞H₂CO₃（用化學式表示）；
（7）寫出元素E的最高價氧化物與元素C的最高價氧化物對應水化物反應的離子方程式Al₂O₃+6H⁺=2Al³⁺+3H₂O．

Answer 1

分析 A、B、C、D、E、F六種短周期元素的原子序數依次增大．A、C、F位于三個不同的周期，一定條件下可發生反應：A的單質+C的單質→氣態化合物甲、A的單質+F的單質→氣態化合物乙，且甲和乙相遇生成固體丙時有白煙產生，應是氨氣與HCl反應生成氯化銨，可推知A為H元素、C為N元素、F為Cl，甲為NH₃、乙為HCl、丙為NH₄Cl；D元素原子最外層電子數是電子層數的3倍，原子只能有2個電子層，最外層電子數為6，故D為O元素；元素E是所在周期中簡單離子半徑最小的元素，原子序數大于氧，只能處于第三周期，故E為Al；B、D兩元素原子的核外電子數之和等于C元素原子核內質子數的2倍，則B原子核外電子數為7×2-8=6，故B為碳元素．（1）中第一、二、三為短周期，第一周期H、He兩種元素，分別處于1、18列，第二、三周期分別有8種元素，分別處于1、2列及13～18列，且18列為零族元素，據此解答．

解答 解：A、B、C、D、E、F六種短周期元素的原子序數依次增大．A、C、F位于三個不同的周期，一定條件下可發生反應：A的單質+C的單質→氣態化合物甲、A的單質+F的單質→氣態化合物乙，且甲和乙相遇生成固體丙時有白煙產生，應是氨氣與HCl反應生成氯化銨，可推知A為H元素、C為N元素、F為Cl，甲為NH₃、乙為HCl、丙為NH₄Cl；D元素原子最外層電子數是電子層數的3倍，原子只能有2個電子層，最外層電子數為6，故D為O元素；元素E是所在周期中簡單離子半徑最小的元素，原子序數大于氧，只能處于第三周期，故E為Al；B、D兩元素原子的核外電子數之和等于C元素原子核內質子數的2倍，則B原子核外電子數為7×2-8=6，故B為碳元素．
（1）第一、二、三為短周期，第一周期H、He兩種元素，分別處于1、18列，第二、三周期分別有8種元素，分別處于1、2列及13～18列，且18列為零族元素，故短周期主族元素的邊界為：，
故答案為：；
（2）元素F為Cl，在元素周期表中的位置為：第三周期第ⅦA族，
故答案為：第三周期第ⅦA族；
（3）化合物甲為NH₃，結構式為，物質丙為NH₄Cl，電子式為，
故答案為：；；
（4）元素B和D組成的化合物丁是綠色植物進行光合作用的主要原料之一，則丁為CO₂，用電子式表示化合物CO₂的形成過程：，
故答案為：；
（5）O^2-、Al³⁺離子電子層結構相同，核電荷數越大離子半徑越小，故離子半徑：O^2-＞Al³⁺，
故答案為：O^2-＞Al³⁺；
（6）高氯酸是最強的酸，而硝酸為強弱，碳酸為弱酸，故酸性：HClO₄＞HNO₃＞H₂CO₃，
故答案為：HClO₄＞HNO₃＞H₂CO₃；
（7）元素E的最高價氧化物為Al₂O₃、元素C的最高價氧化物對應水化物為HNO₃，二者反應的離子方程式為：Al₂O₃+6H⁺=2Al³⁺+3H₂O，
故答案為：Al₂O₃+6H⁺=2Al³⁺+3H₂O．

點評 本題考查位置結構性質關系應用及元素周期表，推斷元素是解題關鍵，側重考查學生對基礎知識的掌握．