Question

20．A、B、C、D、E代表周期表中五种短周期元素，已知：①A、B、C处于相邻位置，B、C同周期，A、B同主族，其核外电子数之和为41．②D与C处于周期表中同一周期，D⁺中各层电子数都是2n²个．③A、B、C、D、E各元素最外层电子数之和 24，且已知E与A形成两种化合物．
据此填写下列空白：
（1）B、C、D三种元素单原子离子的半径由大到小的顺序：S ^2-＞Cl^-＞Na⁺
（2）B、C、E的氢化物的稳定性由强到弱的顺序：HCl＞H₂S＞CH₄
（3）写出A与B组成的化合物与C单质水溶液反应的化学方程式：SO₂+Cl₂+2H₂O=H₂SO₄+2HCl．

Answer 1

分析 A、B、C、D、E代表周期表中五种短周期元素，D⁺中各层电子数都是2n²个，且为短周期元素，则D是Na元素，C和D处于同一周期、B和C同一周期，则BC都位于第三周期，A和B同一主族，则A位于第二周期，A、B、C处于相邻位置，A、B、C核外电子数之和为41，设A原子序数是a（a为正整数），则B原子序数为a+8，C原子序数为
为a+7或a+9，a+a+8+a+7=41，则a=$\frac{26}{3}$（舍去），a+a+8+a+9=41，a=8，则A是O元素、B是S元素、C是Cl元素；
A、B、C、D、E各元素最外层电子数之和 24，则E最外层电子数=24-6-6-7-1=4，E与O形成两种化合物，则E是C元素；
（1）电子层越多离子半径越大，电子层结构相同的离子，离子半径随着原子序数增大而减小；
（2）元素的非金属性越强，其氢化物的稳定性越强；
（3）A、B形成的化合物是二氧化硫，C单质是氯气，二氧化硫和氯气在水溶液中发生氧化还原反应．

解答 解：A、B、C、D、E代表周期表中五种短周期元素，D⁺中各层电子数都是2n²个，且为短周期元素，则D是Na元素，C和D处于同一周期、B和C同一周期，则BC都位于第三周期，A和B同一主族，则A位于第二周期，A、B、C处于相邻位置，A、B、C核外电子数之和为41，设A原子序数是a（a为正整数），则B原子序数为a+8，C原子序数为
为a+7或a+9，a+a+8+a+7=41，则a=$\frac{26}{3}$（舍去），a+a+8+a+9=41，a=8，则A是O元素、B是S元素、C是Cl元素；
A、B、C、D、E各元素最外层电子数之和 24，则E最外层电子数=24-6-6-7-1=4，E与O形成两种化合物，则E是C元素；
（1）电子层越多离子半径越大，电子层结构相同的离子，离子半径随着原子序数增大而减小，BCD离子分别是S ^2-、Cl^-、Na⁺，硫离子和氯离子有3个电子层、钠离子有2个电子层，所以离子半径大小顺序是S ^2-＞Cl^-＞Na⁺，
故答案为：S ^2-＞Cl^-＞Na⁺；
（2）元素的非金属性越强，其氢化物的稳定性越强，非金属性Cl＞S＞C，所以氢化物的稳定性HCl＞H₂S＞CH₄，故答案为：HCl＞H₂S＞CH₄；
（3）A、B形成的化合物是二氧化硫，C单质是氯气，二氧化硫和氯气在水溶液中发生氧化还原反应生成硫酸和HCl，反应方程式为SO₂+Cl₂+2H₂O=H₂SO₄+2HCl，故答案为：SO₂+Cl₂+2H₂O=H₂SO₄+2HCl．

点评 本题考查位置结构性质相互关系及应用，侧重考查学生推断及知识运用能力，涉及氧化还原反应、元素周期律等知识点，正确判断元素是解本题关键，注意氯气和二氧化硫水溶液的反应，题目难度不大．