Question

有A、B、C、D四种元素，其核电荷数在1至20之间，B原子和D原子的核外电子总数分别等于他们各自的电子层数的4倍，这两种元素能形成DB型的化合物，B元素在化合物中显负价，A原子和D原子的核外电子层数相同，A元素能和C元素形成CA型化合物，并知CA的溶液能与锌反应产生氢气， C元素的原子质量和体积在所有元素的原子中最小。试推断：
（1）写出A、B、C、D的元素的符号；(4分)
A _____    B _______    C _______   D________
（2）写出C的单质在空气中燃烧生成的化合物的化学式(1分)
（3）写出D的阳离子与A的阴离子的离子结构示意图以及它们所形成的化合物的化学式

Answer 1

（1）A：Cl  B:O   C：H   D:Mg（2）H₂O（3）MgCl₂

解析试题分析：（1）因为C元素的原子质量和体积在所有元素的原子中最小，所以可知C是氢元素（H）；根据“CA的溶液能与锌反应产生氢气”，说明CA是HCl，所以A是氯元素（Cl）；由于“A原子和D原子的核外电子层数相同”，所以D的电子层数是3层，又“D原子的核外电子总数等于它的电子层数的4倍”，所以可知该元素原子的核外共有12个电子，则其核内有12个质子，故为镁元素（Mg）；再结合“A、B、C、D四种元素，其核电荷数在1至20之间，B原子和D原子的核外电子总数分别等于他们各自的电子层数的4倍”，所以B核外一定存在两个电子层，则核外存在8个电子，故其核内也有8个质子，则为氧元素（O）。
（2）C的单质是氢气，则在空气中燃烧生成的化合物是水，故其化学式为H₂O。
（3）由于D元素的原子的最外层电子数是2，小于4个，故在化学反应中易失掉最外层的两个电子，则其离子结构示意图为，故该离子带两个单位的正电荷，为Mg²⁺；而A元素的原子最外层电子数是7，大于4个,故在化学反应中易得到一个电子，则其离子结构示意图为，故该离子带一个单位的负电荷，为Cl^-，所以两者形成的化合物的化学式为MgCl₂。
考点：物质的鉴别、推断，原子结构示意图与离子结构示意图
点评：此类题的解题思路是：先要分析好题意，既要关注明显信息，又要挖掘出有用的隐含信息；然后，结合已有知识，抓住关键信息，寻找突破口（即物质的特性或反应时的特殊现象等），细心地全面地思考、推断即可；本题是对元素种类的推断，解题的关键是理解和熟练掌握原子核外电子的排布特点，并依据这些特点进行分析推断。