Question

3．短周期中六种元素A、B、C、D、E、G，原子序数依次增大；A、B的阴离子与C、D的阳离子的电子排布式均为ls²2s²2p⁶，A原子核外有2个未成对电子，C单质可与热水反应但不能与冷水反应；E、G原子在基态时填充电子的轨道有9个，且E原子核外有3个未成对电子，G能与A形成相同价态的阴离子，且A离子半径小于G离子．回答：
（1）上述六种元素中，F元素（填元素符号）的原子的第一电离能最大．
（2）C元素原子的第一电离能＞D（填“＞”“＜”“=”），从结构上分析，其理由是：Mg的价电子排布为3s²，3p轨道全空，是较稳定结构．
（3）A、D、E三种元素按电负性从大到小的排列是O＞P＞Al（填元素符号）．
（4）C、E、G元素的最高价氧化物对应水化物的酸性由强到弱的排列是：H₂SO₄＞H₃PO₄＞Al（OH）₃（用化学式表示）．
（5）D、G元素的最高价氧化物对应水化物反应的离子方程式为3H⁺+Al（OH）₃=Al³⁺+3H₂O．

Answer 1

分析 原子序数依次增大的短周期元素A、B、C、D、E、G，A、B的阴离子与C、D的阳离子的电子排布式均为ls²2s²2p⁶，A原子核外有2个未成对电子，则A为O、B为F；C单质可与热水反应但不能与冷水反应，则C为Mg、D为Al；E、G原子在基态时填充电子的轨道有9个，且E原子核外有3个未成对电子，则E为P；G能与A形成相同价态的阴离子，且A离子半径小于F离子，则G和O同主族，且在O的下方，故为S元素，综上所述：A为氧，B为氟，C为镁，D为铝，E为磷，G为硫，据此进行答题．

解答 解：原子序数依次增大的短周期元素A、B、C、D、E、G，A、B的阴离子与C、D的阳离子的电子排布式均为ls²2s²2p⁶，A原子核外有2个未成对电子，则A为O、B为F；C单质可与热水反应但不能与冷水反应，则C为Mg、D为Al；E、G原子在基态时填充电子的轨道有9个，且E原子核外有3个未成对电子，则E为P；G能与A形成相同价态的阴离子，且A离子半径小于F离子，则G和O同主族，且在O的下方，故为S元素，综上所述：A为氧，B为氟，C为镁，D为铝，E为磷，G为硫，
（1）氧、氟、镁、铝、磷、硫六种元素中，非金属性最强的是氟，所以氟的电负性最大，故答案为：F；
（2）镁基态最外层电子排布为3s²，处稳定状态，所以镁元素原子的第一电离能大于铝，故答案为：＞；Mg的价电子排布为3s²，3p轨道全空，是较稳定结构；
（3）O、Al、P三种元素按电负性从大到小的排列是O＞P＞Al，故答案为：O＞P＞Al；
（4）非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，而元素非金属性：S＞P＞Al，所以酸性强弱的顺序为：H₂SO₄＞H₃PO₄＞Al（OH）₃，故答案为：H₂SO₄＞H₃PO₄＞Al（OH）₃；
（5）D、G元素的最高价氧化物对应水化物分别是氢氧化铝和硫酸，两者反应的离子方程式为：3H⁺+Al（OH）₃=Al³⁺+3H₂O，故答案为：3H⁺+Al（OH）₃=Al³⁺+3H₂O．

点评 本题考查了位置、结构与性质关系的应用，题目难度中等，推断各元素为解答关键，试题侧重考查学生的分析、理解能力，注意熟练掌握常见原子结构与元素周期律、元素周期表之间的关系．