Question

16．有A、B、C、D、E五种短周期元素，已知相邻的A、B、C、D四种元素原子核外共有56个电子，在周期表中的位置如图所示．E的单质可与酸反应，0.15mol E单质与足量硫酸作用，在标准状况下能产生5.04L H₂，同时生成硫酸盐25.65g．回答下列问题：
（1）E在周期表中位于三周期、ⅢA族，D与E形成的化合物是共价化合物（填“离子”或“共价”）；
（2）A、C、D、E的简单离子的半径由小到大的顺序为Al³⁺＜O^2-＜Cl^-＜S^2-（填离子符号）
（3）B的最高价氧化物化学式为P₂O₅，C的元素名称为硫，D的单质与水反应的离子方程式为Cl₂+H₂O=HCl+HClO．

Answer 1

分析 A、B、C、D、E五种短周期元素，由位置图可知，A在第二周期，B、C、D处于第三周期，设C的质子数为x，则A的质子数为x-8，B的质子数为x-1，D的质子数为x+1，A、B、C、D四种元素原子核外共有56个电子，则x+（x-8）+（x-1）+（x+1）=56，解得x=16，即A为O，B为P，C为S，D为Cl；0.15mol E单质与足量硫酸作用，在标准状况下能产生5.04L H₂，设E的化合价为y，根据电子转移守恒：0.15mol×y=$\frac{5.04L}{22.4L/mol}$×2×1，解得y=3，生成硫酸盐为E₂（SO₄）₃，其物质的量为$\frac{0.15mol}{2}$=0.075mol，故E₂（SO₄）₃的相对分子质量为$\frac{25.65}{0.075}$=342，故E的相对原子质量为$\frac{342-96×3}{2}$=27，则E为Al，然后利用元素及其单质、化合物的性质来解答．

解答 解：A、B、C、D、E五种短周期元素，由位置图可知，A在第二周期，B、C、D处于第三周期，设C的质子数为x，则A的质子数为x-8，B的质子数为x-1，D的质子数为x+1，A、B、C、D四种元素原子核外共有56个电子，则x+（x-8）+（x-1）+（x+1）=56，解得x=16，即A为O，B为P，C为S，D为Cl；0.15mol E单质与足量硫酸作用，在标准状况下能产生5.04L H₂，设E的化合价为y，根据电子转移守恒：0.15mol×y=$\frac{5.04L}{22.4L/mol}$×2×1，解得y=3，生成硫酸盐为E₂（SO₄）₃，其物质的量为$\frac{0.15mol}{2}$=0.075mol，故E₂（SO₄）₃的相对分子质量为$\frac{25.65}{0.075}$=342，故E的相对原子质量为$\frac{342-96×3}{2}$=27，则E为Al．
（1）E为Al元素，处于周期表中第三周期ⅢA族，D与E形成的化合物是AlCl₃，属于共价化合物，
故答案为：三、ⅢA；共价；
（2）电子层结构相同，核电荷数越大离子半径越小，电子层越多离子半径越大，故离子半径：Al³⁺＜O^2-＜Cl^-＜S^2-，
故答案为：Al³⁺＜O^2-＜Cl^-＜S^2-；
（3）P的最高价为+5价，则最高价氧化物为P₂O₅，C元素名称为硫，D的单质为氯气，氯气和水反应生成盐酸和次氯酸，化学反应方程式为Cl₂+H₂O=HCl+HClO，
故答案为：P₂O₅；硫；Cl₂+H₂O=HCl+HClO．

点评 本题考查元素周期表和元素周期律，元素的推断是解答本题的关键，注意理解同主族元素质子数关系，注意利用电子守恒确定元素化合价，难度不大．