Question

7．五种短周期元素 A、B、C、D、E 的原子序数依次增大．A 是元素周期表中原子半径最小的元素；B 原子中的电子总数是其电子层数的 3 倍；元素 C 的离子与 NH4⁺  所含电子数和质子数均相同；D 是应用最广泛的金属元素之一，C 离子和 D 离子具有相同的电子层结构；
A 在 E 中燃烧，有苍白色火焰，生成化合物甲．回答下列问题：
（1）C、D、E 三种元素中，简单离子半径由小到大的顺序是Al³⁺＜Na⁺＜Cl^-．（填离子符号）
（2）C 单质和氧气反应可生成 C₂O₂，其中存在的化学键类型为离子键和非极性共价键．
（3）用电子式表示化合物 BE₄ 的形成过程．
（4）举出实例说明 C 元素的金属性比 D 元素的金属性强钠与冷水能剧烈反应，而铝与冷水不反应（用语言文字或化学用语表示）；
（5）写出化合物 D₄B₃与甲溶液反应（产物之一是含氢量最高的烃）的化学方程式：Al₄C₃+12HCl=3CH₄↑+4AlCl₃．

Answer 1

分析 五种短周期元素 A、B、C、D、E 的原子序数依次增大．A 是元素周期表中原子半径最小的元素，则A为H元素；B 原子中的电子总数是其电子层数的 3 倍，则B为C元素；元素 C 的离子与 NH₄⁺  所含电子数和质子数均相同，则C为Na元素；D 是应用最广泛的金属元素之一，C 离子和 D 离子具有相同的电子层结构，则D为Al元素；A 在 E 中燃烧，有苍白色火焰，生成化合物甲，则E为Cl元素，甲为HCl，据此答题．

解答 解：五种短周期元素 A、B、C、D、E 的原子序数依次增大．A 是元素周期表中原子半径最小的元素，则A为H元素；B 原子中的电子总数是其电子层数的 3 倍，则B为C元素；元素 C 的离子与 NH₄⁺  所含电子数和质子数均相同，则C为Na元素；D 是应用最广泛的金属元素之一，C 离子和 D 离子具有相同的电子层结构，则D为Al元素；A 在 E 中燃烧，有苍白色火焰，生成化合物甲，甲为HCl，则E为Cl元素，
（1）离子中电子层数越多，半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小，所以Na⁺、Al³⁺、Cl^- 中，离子半径由小到大的顺序是Al³⁺＜Na⁺＜Cl^-，
故答案为：Al³⁺＜Na⁺＜Cl^-；
（2）Na₂O₂中存在的化学键类型为离子键和非极性共价键，故答案为：离子键和非极性共价键；
（3）用电子式表示化合物 CCl₄ 的形成过程为，故答案为：； 
（4）C为Na，D为Al，钠与冷水能剧烈反应，而铝与冷水不反应，可说明Na元素的金属性比Al元素的金属性强，
故答案为：钠与冷水能剧烈反应，而铝与冷水不反应；
（5）含氢量最高的烃为CH₄，化合物 Al₄C₃与HCl溶液反应产物之一是CH₄，则该反应的化学方程式是Al₄C₃+12HCl=3CH₄↑+4AlCl₃，
故答案为：Al₄C₃+12HCl=3CH₄↑+4AlCl₃．

点评 本题主要考查的是元素的推断以及元素化合物的推断、电子式及化学方程式的书写等，综合性较强，中等难度．