Question

16．A、B、C、D、E、F六种短周期元素的原子序数依次增大．A、C、F位于三个不同的周期，一定条件下可发生反应：A的单质+C的单质→气态化合物甲、A的单质+F的单质→气态化合物乙，且甲和乙相遇生成固体丙时有白烟产生；D元素原子最外层电子数是电子层数的3倍，B、D两元素原子的核外电子数之和等于C元素原子核内质子数的2倍；元素E是所在周期中简单离子半径最小的元素．按要求回答下列问题：
（1）请在下列表格中用实线画出短周期主族元素的边界．
（2）指出元素F在元素周期表中的位置第三周期第ⅦA族；
（3）化合物甲的结构式为，物质丙的电子式为；
（4）元素B和D组成的化合物丁是绿色植物进行光合作用的主要原料之一，用电子式表示化合物丁的形成过程：；
（5）元素D的简单离子与元素E的简单离子的半径大小关系是O^2-＞Al³⁺（用离子符号表示）；
（6）B、C、F的最高价氧化物对应水化物的酸性有强到弱的顺序是HClO₄＞HNO₃＞H₂CO₃（用化学式表示）；
（7）写出元素E的最高价氧化物与元素C的最高价氧化物对应水化物反应的离子方程式Al₂O₃+6H⁺=2Al³⁺+3H₂O．

Answer 1

分析 A、B、C、D、E、F六种短周期元素的原子序数依次增大．A、C、F位于三个不同的周期，一定条件下可发生反应：A的单质+C的单质→气态化合物甲、A的单质+F的单质→气态化合物乙，且甲和乙相遇生成固体丙时有白烟产生，应是氨气与HCl反应生成氯化铵，可推知A为H元素、C为N元素、F为Cl，甲为NH₃、乙为HCl、丙为NH₄Cl；D元素原子最外层电子数是电子层数的3倍，原子只能有2个电子层，最外层电子数为6，故D为O元素；元素E是所在周期中简单离子半径最小的元素，原子序数大于氧，只能处于第三周期，故E为Al；B、D两元素原子的核外电子数之和等于C元素原子核内质子数的2倍，则B原子核外电子数为7×2-8=6，故B为碳元素．（1）中第一、二、三为短周期，第一周期H、He两种元素，分别处于1、18列，第二、三周期分别有8种元素，分别处于1、2列及13～18列，且18列为零族元素，据此解答．

解答 解：A、B、C、D、E、F六种短周期元素的原子序数依次增大．A、C、F位于三个不同的周期，一定条件下可发生反应：A的单质+C的单质→气态化合物甲、A的单质+F的单质→气态化合物乙，且甲和乙相遇生成固体丙时有白烟产生，应是氨气与HCl反应生成氯化铵，可推知A为H元素、C为N元素、F为Cl，甲为NH₃、乙为HCl、丙为NH₄Cl；D元素原子最外层电子数是电子层数的3倍，原子只能有2个电子层，最外层电子数为6，故D为O元素；元素E是所在周期中简单离子半径最小的元素，原子序数大于氧，只能处于第三周期，故E为Al；B、D两元素原子的核外电子数之和等于C元素原子核内质子数的2倍，则B原子核外电子数为7×2-8=6，故B为碳元素．
（1）第一、二、三为短周期，第一周期H、He两种元素，分别处于1、18列，第二、三周期分别有8种元素，分别处于1、2列及13～18列，且18列为零族元素，故短周期主族元素的边界为：，
故答案为：；
（2）元素F为Cl，在元素周期表中的位置为：第三周期第ⅦA族，
故答案为：第三周期第ⅦA族；
（3）化合物甲为NH₃，结构式为，物质丙为NH₄Cl，电子式为，
故答案为：；；
（4）元素B和D组成的化合物丁是绿色植物进行光合作用的主要原料之一，则丁为CO₂，用电子式表示化合物CO₂的形成过程：，
故答案为：；
（5）O^2-、Al³⁺离子电子层结构相同，核电荷数越大离子半径越小，故离子半径：O^2-＞Al³⁺，
故答案为：O^2-＞Al³⁺；
（6）高氯酸是最强的酸，而硝酸为强弱，碳酸为弱酸，故酸性：HClO₄＞HNO₃＞H₂CO₃，
故答案为：HClO₄＞HNO₃＞H₂CO₃；
（7）元素E的最高价氧化物为Al₂O₃、元素C的最高价氧化物对应水化物为HNO₃，二者反应的离子方程式为：Al₂O₃+6H⁺=2Al³⁺+3H₂O，
故答案为：Al₂O₃+6H⁺=2Al³⁺+3H₂O．

点评 本题考查位置结构性质关系应用及元素周期表，推断元素是解题关键，侧重考查学生对基础知识的掌握．