Question

16．有A、B、C、D、E五種短周期元素，已知相鄰的A、B、C、D四種元素原子核外共有56個電子，在周期表中的位置如圖所示．E的單質(zhì)可與酸反應(yīng)，0.15mol E單質(zhì)與足量硫酸作用，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下能產(chǎn)生5.04L H₂，同時生成硫酸鹽25.65g．回答下列問題：
（1）E在周期表中位于三周期、ⅢA族，D與E形成的化合物是共價化合物（填“離子”或“共價”）；
（2）A、C、D、E的簡單離子的半徑由小到大的順序為Al³⁺＜O^2-＜Cl^-＜S^2-（填離子符號）
（3）B的最高價氧化物化學(xué)式為P₂O₅，C的元素名稱為硫，D的單質(zhì)與水反應(yīng)的離子方程式為Cl₂+H₂O=HCl+HClO．

Answer 1

分析 A、B、C、D、E五種短周期元素，由位置圖可知，A在第二周期，B、C、D處于第三周期，設(shè)C的質(zhì)子數(shù)為x，則A的質(zhì)子數(shù)為x-8，B的質(zhì)子數(shù)為x-1，D的質(zhì)子數(shù)為x+1，A、B、C、D四種元素原子核外共有56個電子，則x+（x-8）+（x-1）+（x+1）=56，解得x=16，即A為O，B為P，C為S，D為Cl；0.15mol E單質(zhì)與足量硫酸作用，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下能產(chǎn)生5.04L H₂，設(shè)E的化合價為y，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒：0.15mol×y=$\frac{5.04L}{22.4L/mol}$×2×1，解得y=3，生成硫酸鹽為E₂（SO₄）₃，其物質(zhì)的量為$\frac{0.15mol}{2}$=0.075mol，故E₂（SO₄）₃的相對分子質(zhì)量為$\frac{25.65}{0.075}$=342，故E的相對原子質(zhì)量為$\frac{342-96×3}{2}$=27，則E為Al，然后利用元素及其單質(zhì)、化合物的性質(zhì)來解答．

解答 解：A、B、C、D、E五種短周期元素，由位置圖可知，A在第二周期，B、C、D處于第三周期，設(shè)C的質(zhì)子數(shù)為x，則A的質(zhì)子數(shù)為x-8，B的質(zhì)子數(shù)為x-1，D的質(zhì)子數(shù)為x+1，A、B、C、D四種元素原子核外共有56個電子，則x+（x-8）+（x-1）+（x+1）=56，解得x=16，即A為O，B為P，C為S，D為Cl；0.15mol E單質(zhì)與足量硫酸作用，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下能產(chǎn)生5.04L H₂，設(shè)E的化合價為y，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒：0.15mol×y=$\frac{5.04L}{22.4L/mol}$×2×1，解得y=3，生成硫酸鹽為E₂（SO₄）₃，其物質(zhì)的量為$\frac{0.15mol}{2}$=0.075mol，故E₂（SO₄）₃的相對分子質(zhì)量為$\frac{25.65}{0.075}$=342，故E的相對原子質(zhì)量為$\frac{342-96×3}{2}$=27，則E為Al．
（1）E為Al元素，處于周期表中第三周期ⅢA族，D與E形成的化合物是AlCl₃，屬于共價化合物，
故答案為：三、ⅢA；共價；
（2）電子層結(jié)構(gòu)相同，核電荷數(shù)越大離子半徑越小，電子層越多離子半徑越大，故離子半徑：Al³⁺＜O^2-＜Cl^-＜S^2-，
故答案為：Al³⁺＜O^2-＜Cl^-＜S^2-；
（3）P的最高價為+5價，則最高價氧化物為P₂O₅，C元素名稱為硫，D的單質(zhì)為氯氣，氯氣和水反應(yīng)生成鹽酸和次氯酸，化學(xué)反應(yīng)方程式為Cl₂+H₂O=HCl+HClO，
故答案為：P₂O₅；硫；Cl₂+H₂O=HCl+HClO．

點評 本題考查元素周期表和元素周期律，元素的推斷是解答本題的關(guān)鍵，注意理解同主族元素質(zhì)子數(shù)關(guān)系，注意利用電子守恒確定元素化合價，難度不大．