Question

A、B、C、D、E、F是原子序數(shù)依次遞增的短周期主族元素．其中C與E同主族，且C的最外層電子數(shù)為其核外電子數(shù)的

3

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；A分別與B和C均可形成10電子分子；B可以形成氣態(tài)雙原子分子，其分子中所含共價鍵數(shù)目在雙原子分子中最多；D在自然界中為含量第一的金屬元素．
據(jù)此回答下列問題：
（1）E在周期表中的位置

 

，C、D、F三元素原子均能形成簡單離子，其離子半徑大小順序為

 

（用離子符號表示）．
（2）B和F形成的化合物中各原子最外層均滿足8e^-結構，其結構式為

 

．
（3）常溫下，單質(zhì)D能溶于B的最高價氧化物對應的水化物，寫出該反應的離子方程式：

 

．
（4）元素A與C，E與F均能形成原子個數(shù)比1：1的化合物，且化合物中各原子最外層均能滿足穩(wěn)定結構，兩化合物混合后能產(chǎn)生大量白霧，且有淡黃色固體生成．寫出該反應的化學反應方程式：

 

．
（5）C有兩種中子數(shù)分別為8、10的同位素，其中質(zhì)量數(shù)較小的同位素所占質(zhì)量分數(shù)為64%，則該元素的近似相對原子量為：

 

（保留兩位小數(shù)）．

Answer 1

考點：位置結構性質(zhì)的相互關系應用

專題：元素周期律與元素周期表專題

分析：C的最外層電子數(shù)為其核外電子數(shù)的

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，最外層最多含有8個電子，最外層電子數(shù)為3時，內(nèi)層電子式為4，不存在該元素，當最外層電子數(shù)為6時，核外電子總數(shù)為8，則C元素為O元素；
C與E同主族，則E為S元素；短周期元素F的原子序數(shù)大于S，則F為Cl元素；
D在自然界中為含量第一的金屬元素，則D為Al元素；
C為氧元素，A能夠與B形成10電子分子，氧原子的電子數(shù)為8，由于A為主族元素，則A為H元素；
A與B形成10電子分子，A為H元素，B的原子序數(shù)小于C，即B的原子序數(shù)小于8，則B只能為N元素；B可以形成氣態(tài)雙原子分子，其分子中所含共價鍵數(shù)目在雙原子分子中最多，通過驗證B形成的氮氣中含有3個共價鍵，氮氣分子中所含共價鍵數(shù)目在雙原子分子中最多，
根據(jù)以上分析可知：A為H元素、B為N元素、C為氧元素、D為Al元素、E為S元素、F為Cl元素．

解答： 解：C的最外層電子數(shù)為其核外電子數(shù)的

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，最外層電子數(shù)為3時，內(nèi)層電子式為4，不存在該元素，當最外層電子數(shù)為6時，核外電子總數(shù)為8，該元素為O元素；C與E同主族，則E為S元素；短周期元素F的原子序數(shù)大于S，則F為Cl元素；D在自然界中為含量第一的金屬元素，則D為Al元素；C為氧元素，A能夠與B形成10電子分子，氧原子的電子數(shù)為8，由于A為主族元素，則A為H元素；A與B形成10電子分子，A為H元素，B的原子序數(shù)小于C，即B的原子序數(shù)小于8，則B只能為N元素；通過驗證B形成的氮氣中含有3個共價鍵，氮氣分子中所含共價鍵數(shù)目在雙原子分子中最多，
根據(jù)以上分析可知：A為H元素、B為N元素、C為氧元素、D為Al元素、E為S元素、F為Cl元素，
（1）E為S元素，硫原子的核電荷數(shù)為16，核外電子總數(shù)為16，含有3個電子層，最外層含有6個分子，硫元素位于周期表中第三周期第ⅥA族；
C為氧元素、D為Al元素、F為Cl元素，鋁離子、氧離子含有2個電子層，氯離子含有3個電子層，電子層越多，離子半徑越大，電子層數(shù)相同是，核電荷數(shù)越大，離子半徑越小，則三種離子的半徑大小為：Cl^-＞O^2-＞Al³⁺，
故答案為：第三周期第ⅥA族；Cl^-＞O^2-＞Al³⁺；
（2）B為N元素、F為Cl元素，二者形成的化合物中各原子最外層均滿足8e^-結構，則該化合物為三氯化氮，分子中存在3個氮氯鍵，其結構式為，
故答案為：；
（3）B為N元素、D為Al元素，常溫下，單質(zhì)D為金屬鋁，B的最高價氧化物對應的水化物為硝酸，鋁與硝酸反應生成硝酸鋁和一氧化氮氣體，該反應的離子方程式為：Al+4H⁺+NO₃^-=Al³⁺+NO↑+2H₂O，
故答案為：Al+4H⁺+NO₃^-=Al³⁺+NO↑+2H₂O；
（4）A為H元素、C為氧元素、E為S元素、F為Cl元素，元素A與C，E與F均能形成原子個數(shù)比1：1的化合物分別為雙氧水、S₂Cl₂，兩化合物混合后能產(chǎn)生大量白霧，說明生成氯化氫氣體，有淡黃色固體生成說明生成硫單質(zhì)，該反應的化學方程式為：H₂O₂+S₂Cl₂=2S+O₂+2HCl，
故答案為：H₂O₂+S₂Cl₂=2S+O₂+2HCl；
（5）C為O元素，質(zhì)子數(shù)為8，C有兩種中子數(shù)分別為8、10的同位素，其質(zhì)量數(shù)分別為16、18，其中質(zhì)量數(shù)較小的同位素所占質(zhì)量分數(shù)為64%，設質(zhì)量為100g，則質(zhì)量數(shù)為16的氧元素的物質(zhì)的量為：

64g

16g/mol

=4mol，質(zhì)量數(shù)為18的氧原子的物質(zhì)的量為：

100g-64g

18g/mol

=2mol，
質(zhì)量數(shù)為16的氧原子的原子數(shù)含量為：

4mol

4mol+2mol

=

2

3

，質(zhì)量數(shù)為18的氧原子的原子個數(shù)含量為：1-

2

3

=

1

3

，
氧元素的近似相對原子量為：16×

2

3

+18×

1

3

≈10.67+6=16.67，
故答案為：16.67．

點評：本題考查了位置結構與性質(zhì)的關系，題目難度中等，正確推斷各元素名稱為解答關鍵，注意明確原子結構與元素周期表、元素周期律之間的關系，（5）為易錯點，注意元素的近似相對原子量與該元素質(zhì)量數(shù)、原子百分數(shù)之間的關系，試題培養(yǎng)了學生的分析、理解能力及化學計算能力．