Question

3．A、B、C、D、E、F六種短周期元素，其原子序數依次增大，其中B與C同周期，D與E和F同周期，A與D同主族，C與F同主族，C元素的原子最外層電子數是次外層電子數的三倍，D是所在周期原子半徑最大的主族元素．又知六種元素所形成的常見單質在常溫常壓下有三種是氣體，三種是固體．
請回答下列問題：
（1）元素D在周期表中的位置第三周期第ⅠA族，元素F的名稱硫．
（2）C元素的氫化物與F元素氫化物的沸點高低H₂O＞H₂S．（用化學式表示）
（3）C、D、F三種元素形成的簡單離子的半徑由大到小的順序是（用離子符號表示）S^2-＞O^2-＞Na⁺．
（4）由A、B、C三種元素以原子個數比4：2：3形成化合物X，X中所含化學鍵類型有離子鍵、共價鍵．
（5）若E是金屬元素，其單質與氧化鐵反應常用于焊接鋼軌，請寫出反應的化學方程式：2Al+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+Al₂O₃．
若E是非金屬元素，其單質在電子工業中有重要應用，請寫出其氧化物溶于強堿溶液的離子方程式：SiO₂+2OH^-═SiO₃^2-+H₂O．
（6）FC₂氣體有毒，排放到大氣中易形成酸雨，寫出FC₂與氧氣和水蒸氣反應的離子方程式2SO₂+O₂+2H₂O═4H⁺+2SO₄^2-．

Answer 1

分析 A、B、C、D、E、F六種短周期元素，其原子序數依次增大，C元素的原子最外層電子數是次外層電子數的三倍，原子只能有2個電子層，最外層電子數為6，則C是O元素；C與F同主族，則F是S元素；D與E和F同周期，即處于第三周期，D是所在周期原子半徑最大的主族元素，則D是Na元素；E的原子序數大于鈉小于硫，所以E的單質是固體；六種元素所形成的常見單質在常溫常壓下有三種是氣體，三種是固體，則A、B單質為氣體，A與D為同一主族，則A為H元素；B的原子序數小于氧元素，則B為氮元素；（5）中若E是金屬元素，其單質與氧化鐵反應常用于焊接鋼軌，則E為Al，若E為非金屬元素，其單質在電子工業中有重要應用，則E為Si元素，據此解答．

解答 解：A、B、C、D、E、F六種短周期元素，其原子序數依次增大，C元素的原子最外層電子數是次外層電子數的三倍，原子只能有2個電子層，最外層電子數為6，則C是O元素；C與F同主族，則F是S元素；D與E和F同周期，即處于第三周期，D是所在周期原子半徑最大的主族元素，則D是Na元素；E的原子序數大于鈉小于硫，所以E的單質是固體；六種元素所形成的常見單質在常溫常壓下有三種是氣體，三種是固體，則A、B單質為氣體，A與D為同一主族，則A為H元素；B的原子序數小于氧元素，則B為氮元素．
（1）元素D為Na，在周期表中的位置：第三周期第ⅠA族，元素F的名稱為硫，
故答案為：第三周期第ⅠA族；硫；
（2）C元素、F元素的氫化物分別為H₂O、H₂S，二者均為分子晶體，水分子之間存在氫鍵，其沸點高于硫化氫的，故答案為：H₂O＞H₂S；
（3）電子層結構相同的離子，核電荷數越大離子半徑越小，離子電子層越多離子半徑越大，故離子半徑：S^2-＞O^2-＞Na⁺，故答案為：S^2-＞O^2-＞Na⁺；
（4）由H、N、O三種元素以原子個數比4：2：3形成化合物X為NH₄NO₃，所含化學鍵類型有：離子鍵、共價鍵，故答案為：離子鍵、共價鍵；
（5）中若E是金屬元素，其單質與氧化鐵反應常用于焊接鋼軌，則E為Al，反應方程式為：2Al+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+Al₂O₃，若E為非金屬元素，其單質在電子工業中有重要應用，則E為Si元素，二氧化硅溶于氫氧化鈉溶液的離子方程式為：SiO₂+2OH^-═SiO₃^2-+H₂O，
故答案為：2Al+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+Al₂O₃；SiO₂+2OH^-═SiO₃^2-+H₂O；
（6）SO₂與氧氣和水蒸氣反應的離子方程式：2SO₂+O₂+2H₂O═4H⁺+2SO₄^2-，
故答案為：2SO₂+O₂+2H₂O═4H⁺+2SO₄^2-．

點評 本題考查結構性質位置關系，難度中等，旨在考查學生對基礎知識的理解掌握，推斷元素是解題關鍵．