Question

4．A、B、C、D四种短周期元素，它们的原子序数依次增大，A和B在同一周期，A原子的p亚层有一个空轨道，B原子的p亚层有两个未成对电子，0.1mol C单质能从酸中置换出2.24L氢气（标准状况下），形成的C离子与B离子的电子层结构相同．D离子为阳离子，且D离子的半径在B、C、D离子中为最小．则
（1）写出C原子的电子排布式：1s²2s²2p⁶3s²；其在周期表中的位置是第三周期、ⅡA族．
（2）A单质和B单质充分反应生成的化合物的路易斯结构式是．
（3）我国科学工作者于20世纪90年代在兰州制备出过去一直依赖进口，价格十分昂贵的B的一种同位素形成的单质，1mol这种单质中含中子的物质的量是20mol，则这种同位素原子的符号为₈¹⁸O．
（4）比较C和D的最高价氧化物对应水化物酸性或碱性的强弱：Mg（OH）₂＞Al（OH）₃．
（5）在四种元素中，有一个元素的最高价氧化物对应水化物既能与盐酸反应，又能与氢氧化钠反应．写出这两个反应的离子方程式：3H⁺+A1（OH）₃=Al³⁺+3H₂O，Al（OH）₃+OH^-=A1O₂^-+2H₂O．

Answer 1

分析 A、B、C、D四种短周期元素，它们的原子序数依次增大，A原子p能级有一个空轨道，则A为第ⅣA族元素，A和B在同一周期，B原子的p能级有两个未成对电子，则B为ⅥA族元素，0.1mol C单质能从酸中置换出 2.24L氢气（标准状态），则C为+2价的活泼金属元素，此时它就变成与B离子电子层排布完全相同的离子，则B在C的上一周期，所以B为氧元素，A为碳元素，C为镁元素，D离子的半径在B、C、D中为最小，则D为铝元素，据此答题．

解答 解：A、B、C、D四种短周期元素，它们的原子序数依次增大，A原子p能级有一个空轨道，则A为第ⅣA族元素，A和B在同一周期，B原子的p能级有两个未成对电子，则B为ⅥA族元素，0.1mol C单质能从酸中置换出 2.24L氢气（标准状态），则C为+2价的活泼金属元素，此时它就变成与B离子电子层排布完全相同的离子，则B在C的上一周期，所以B为氧元素，A为碳元素，C为镁元素，D离子的半径在B、C、D中为最小，则D为铝元素．
（1）C为Mg，原子的电子排布式：1s²2s²2p⁶3s²，其在周期表中的位置是第三周期ⅡA族，
故答案为：1s²2s²2p⁶3s²；三、ⅡA；
（2）A单质和B单质充分反应生成的化合物为CO₂，路易斯结构式是；，
故答案为：；
（3）1mol这种某种氧气中含中子的物质的量是20mol，则氧原子中子数为10，则这种同位素原子的符号为₈¹⁸O，
故答案为：₈¹⁸O；
（4）金属性Mg＞Al，故最高价氧化物对应水化物碱性的强弱：Mg（OH）₂＞Al（OH）₃，
故答案为：Mg（OH）₂＞Al（OH）₃；
（5）氢氧化铝既能与盐酸反应，又能与氢氧化钠反应，反应的离子方程式：3H⁺+A1（OH）₃=Al³⁺+3H₂O、Al（OH）₃+OH^-=A1O₂^-+2H₂O，
故答案为：3H⁺+A1（OH）₃=Al³⁺+3H₂O、Al（OH）₃+OH^-=A1O₂^-+2H₂O．

点评 本题考查元素位置结构性质关系及应用，涉及核外电子排布、常用化学用语、元素周期律等，正确推断元素的种类为解答该题的关键．