Question

A、B、C、D、E、F是原子序数依次增大的短周期主族元素．A与D同主族、C与E同主族；B原子的最外层电子数是次外层电子数的2倍；D的原子序数是A的11倍，E的原子序数是C的原子序数的2倍．按要求回答下列问题：
（1）B原子的轨道表示式为

 

．D离子的电子排布式为

 

．
（2）由上述元素组成的化合物中属于极性键形成的非极性分子是（写出其中的任意两种，用化学式表示）

 

、

 

．
（3）A、B、D分别与F形成的化合物，熔沸点由低到高的顺序是（用化学式表示）

 

．
（4）乙、丙是由上述元素组成的化合物，它们都含有四种元素，其中乙、丙所含的元素种类完全相同．若将乙、丙形成的溶液相混合，有刺激性气味的气体生成，将该气体通入到F单质形成的水溶液中，生成两种强酸．试写出有关离子方程式：
①乙、丙形成的溶液相混合

 

；
②刺激性气味气体通入F单质形成的水溶液中

 

．

Answer 1

分析：B原子的最外层电子数是次外层电子数的2倍，若有2个电子层，则B为碳元素，3个电子层不符合题意；D的原子序数是A的11倍，A与D同主族，则A为氢元素、D为钠元素；E的原子序数是C的原子序数的2倍，C与E同主族，则C为氧元素、E为硫元素；A、B、C、D、E、F是原子序数依次增大的短周期主族元素，则F为氯元素；
（1）利用碳的电子数及电子排布的规律来书写轨道表示式，利用钠原子失去1个电子变为钠离子来分析离子的电子排布式；
（2）极性键是两种不同非金属元素形成，非极性分子的结构对称，正负电荷的中心重合；
（3）利用晶体的类型来分析物质的熔沸点，分子晶体的熔沸点利用相对分子质量来判断；
（4）乙、丙都含有四种元素，其中乙、丙所含的元素种类完全相同，溶液相混合时有刺激性气味的气体生成，将该气体通入到F单质形成的水溶液中，生成两种强酸，则刺激性气味的气体为二氧化硫，则乙、丙可能为NaHSO₃、NaHSO₄，然后书写有关的离子方程式．

解答：解：由B原子的最外层电子数是次外层电子数的2倍，若有2个电子层，则B为碳元素，3个电子层不符合题意；D的原子序数是A的11倍，A与D同主族，则A为氢元素、D为钠元素；E的原子序数是C的原子序数的2倍，C与E同主族，则C为氧元素、E为硫元素；A、B、C、D、E、F是原子序数依次增大的短周期主族元素，则F为氯元素；
（1）因B为碳元素，其电子数为6，则B原子的轨道表示式为，D为钠元素，其电子数为11，变为钠离子时失去最外层1个电子，则钠离子的电子排布式为1S²2S²2p⁶，故答案为：；1S²2S²2p⁶；
（2）因碳与氧之间、碳与氢之间形成的共价键为极性键，且CO₂、CH₄分子的结构对称，正负电荷的中心重合，则CO₂、CH₄为非极性分子，故答案为：CO₂；CH₄；（CCl₄或CS₂等均可） 
（3）因A、B、D分别与F形成的化合物为HCl、CCl₄、NaCl，氯化钠为离子晶体，三种物质中熔沸点最高，另两种物质为分子晶体，相对分子质量大的熔沸点高，即它们的熔沸点由低到高的顺序为HCl＜CCl₄＜NaCl，故答案为：HCl＜CCl₄＜NaCl；
（4）乙、丙都含有四种元素，其中乙、丙所含的元素种类完全相同，溶液相混合时有刺激性气味的气体生成，将该气体通入到F单质形成的水溶液中，生成两种强酸，则刺激性气味的气体为二氧化硫，则乙、丙可能为NaHSO₃、NaHSO₄，①混合时发生的离子反应为HSO₃^-+H⁺═H₂O+SO₂↑；
②二氧化硫和氯气和水反应生成硫酸和盐酸，其离子反应为SO₂+2H₂O+Cl₂═4H⁺+SO₄^2-+2Cl^-，故答案为：HSO₃^-+H⁺═H₂O+SO₂↑；SO₂+2H₂O+Cl₂═4H⁺+SO₄^2-+2Cl^-．

点评：本题考查知识点较多，注重了元素周期表和元素周期律与元素化合物知识的综合，学生应熟悉位置、结构、性质的关系来推断元素，并熟悉物质的性质来解答即可．