Question

14．短周期原子序數(shù)依次遞增的A、B、C、D、E、F六種元素，已知B原子最外層電子數(shù)是A原子次外層電子數(shù)的3倍，是D原子最外層電子數(shù)的2倍；C原子內(nèi)層電子總數(shù)是最外層電子數(shù)10倍；A、B、D三種元素的原子最外層電子數(shù)之和為13；A和B原子最外層電子數(shù)與D和F原子最外層電子數(shù)之和相等；D和E是相鄰兩種元素．
（1）E元素基態(tài)原子中，電子占據(jù)的最高能層符號為M，該能層具有的原子軌道數(shù)為4、電子數(shù)為4．
（2）A和B元素的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性較大的是H₂O（填化學(xué)式）；原因是非金屬性：O＞C，非金屬性越強(qiáng)，氫化物越穩(wěn)定．
（3）A、B、C三種元素組成原子個數(shù)比n_A：n_B：n_C=1：3：2的化合物，用離子方程式表示該化合物的水溶液顯堿性的原因CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-．
（4）B、C、D三種元素原子半徑最大的是Na（填元素符號），離子半徑最小的是Al³⁺（填離子符號）．M元素與D元素位于不同主族，但由于二者的電負(fù)性相近，導(dǎo)致某些性質(zhì)相似．將M的最高價(jià)氧化物溶于C的氫氧化物的水溶液中，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為BeO+2OH^-=BeO₂^2-+H₂O．
（5）E和F形成的化合物X在高溫條件下可以被氫氣還原，工業(yè)上常用此反應(yīng)制取高純度的單質(zhì)E，寫出該化學(xué)反應(yīng)的方程式．

Answer 1

分析 C原子內(nèi)層電子總數(shù)是最外層電子數(shù)10倍，則C為Na；已知B原子最外層電子數(shù)是A原子次外層電子數(shù)的3倍，是D原子最外層電子數(shù)的2倍，說明B元素最外層電子數(shù)為6，D原子最外層電子數(shù)為3，A的次外層電子數(shù)為2；A、B、D三種元素的原子最外層電子數(shù)之和為13，則A的最外層為13-6-3=4，所以A的核外電子數(shù)為2+4=6為C元素；A和B原子最外層電子數(shù)與D和F原子最外層電子數(shù)之和相等，則F的最外層為7，F(xiàn)的原子序數(shù)最大，應(yīng)為Cl元素；D和E是相鄰兩種元素，D原子最外層電子數(shù)為3，所以D為Al元素，E為Si元素；B元素最外層電子數(shù)為6，且原子序數(shù)比Na小，則為O元素，綜上可知：A為C元素，B為O元素，C為Na元素，D為Al元素，E為Si元素，F(xiàn)為Cl元素；結(jié)合元素對應(yīng)單質(zhì)化合物的性質(zhì)以及元素周期律解答該題．

解答 解：已知B原子最外層電子數(shù)是A原子次外層電子數(shù)的3倍，是D原子最外層電子數(shù)的2倍，說明B元素最外層電子數(shù)為6，D原子最外層電子數(shù)為3，A的次外層電子數(shù)為2；C原子內(nèi)層電子總數(shù)是最外層電子數(shù)10倍，則C為Na；A、B、D三種元素的原子最外層電子數(shù)之和為13，則A的最外層為13-6-3=4，所以A的核外電子數(shù)為2+4=6為C元素；A和B原子最外層電子數(shù)與D和F原子最外層電子數(shù)之和相等，則F的最外層為7，F(xiàn)的原子序數(shù)最大，應(yīng)為Cl元素；D和E是相鄰兩種元素，D原子最外層電子數(shù)為3，所以D為Al元素，E為Si元素；B元素最外層電子數(shù)為6，且原子序數(shù)比Na小，則為O元素，綜上可知：A為C元素、B為O元素、C為Na元素、D為Al元素、E為Si元素、F為Cl元素，
（1）原子中，離原子核越遠(yuǎn)的電子層其能量越高，所以Si原子中M電子層能量最高；M能層中含有1個s軌道、3個p軌道，所以一共有4個軌道，M能層總共含有4個電子，
故答案為：M；4；4；
（2）A為C、B為O元素，非金屬性：O＞C，非金屬性越強(qiáng)，氫化物越穩(wěn)定，故氫化物穩(wěn)定性：H₂O＞CH₄，
故答案為：H₂O；非金屬性：O＞C，非金屬性越強(qiáng)，氫化物越穩(wěn)定；
（3）由A、B、C三種元素組成原子個數(shù)比nA：nB：nC=1：3：2的化合物為Na₂CO₃，碳酸鈉中的碳酸根離子會發(fā)生水解反應(yīng)：CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-，所以Na₂CO₃溶液呈堿性，
故答案為：CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-；
（3）B為O元素，C為Na元素，D為Al元素，原子的電子層越多，原子半徑越大；電子層相同時，核電荷數(shù)越大，原子半徑越小，則原子半徑最大的為Na；
它們的離子核外電子數(shù)相同，原子序數(shù)越大，離子半徑越小，則Al³⁺的半徑最��；D為Al元素，M元素與D元素位于不同主族，但由于二者的電負(fù)性相近，則M為Be元素，BeO與氫氧化鈉反應(yīng)生成BeO₂^2-和H₂O，其離子方程式為：BeO+2OH^-=BeO₂^2-+H₂O，
故答案為：Na；Al³⁺；BeO+2OH^-=BeO₂^2-+H₂O；
（5）E和F形成的化合物X為SiCl₄，SiCl₄與氫氣制取高純度的單質(zhì)Si的化學(xué)原理是：SiCl₄+2H₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Si+4HCl，
故答案為：SiCl₄+2H₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Si+4HCl．

點(diǎn)評 本題考查位置、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)關(guān)系的應(yīng)用，題目難度中等，此類型題的解題規(guī)律是：先根據(jù)題干信息推斷元素，再根據(jù)元素化合物知識解決有關(guān)問題，側(cè)重于電子排布和元素周期律知識的綜合應(yīng)用的考查．