Question

3．已知A、B、C、D、E為原子序數(shù)依次增大的五種短周期元素．其中A與D、B與E同主族，C元素的最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子數(shù)的3倍，D元素在地殼中的含量僅次于氧，D的單質(zhì)是良好的半導體材料，E元素的最高正價與最低負價的代數(shù)和為2．請回答：
（1）E元素的氫化物是極性分子（填“極性”或“非極性”），電子式是．
（2）A、B、C三種元素形成的氫化物的熔點由高到低的順序是H₂O＞NH₃＞CH₄．（用化學式表示）
（3）B、D、E三種元素的最高價氧化物的水化物的酸性由強到弱的順序是HNO₃＞H₃PO₄＞H₂SiO₃．（同上）
（4）工業(yè)上用A單質(zhì)制備D單質(zhì)的化學方程式是2C+SiO₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Si+2CO↑．

Answer 1

分析 A、B、C、D、E為原子序數(shù)依次增大的五種短周期元素，C元素的最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子數(shù)的3倍，原子只能有2個電子層，最外層電子數(shù)為6，故C為O元素；D元素在地殼中的含量僅次于氧，D的單質(zhì)是良好的半導體材料，則D為Si；A與D同主族，則A為碳元素；E元素的最高正價與最低負價的代數(shù)和為2，原子序數(shù)大于Si，則E為P元素；B與E同主族，則B為N元素，據(jù)此解答．

解答 解：A、B、C、D、E為原子序數(shù)依次增大的五種短周期元素，C元素的最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子數(shù)的3倍，原子只能有2個電子層，最外層電子數(shù)為6，故C為O元素；D元素在地殼中的含量僅次于氧，D的單質(zhì)是良好的半導體材料，則D為Si；A與D同主族，則A為碳元素；E元素的最高正價與最低負價的代數(shù)和為2，原子序數(shù)大于Si，則E為P元素；B與E同主族，則B為N元素．
（1）E元素的氫化物為PH₃，與氨氣結(jié)構(gòu)相似，為三角錐形結(jié)構(gòu)，分子中正負電荷重心不重合，屬于極性分子，電子式是，故答案為：極性；；
（2）A、B、C三種元素形成的氫化物分別為CH₄、NH₃、H₂O，常溫下CH₄、NH₃為氣體，而H₂O為液態(tài)，故H₂O的熔點最高，NH₃分子之間存在氫鍵，熔點高于CH₄，故熔點H₂O＞NH₃＞CH₄，故答案為：H₂O＞NH₃＞CH₄；
（3）B、D、E三種元素的最高價氧化物的水化物分別為：HNO₃、H₂SiO₃、H₃PO₄，非金屬性N＞P＞Si，故酸性由強到弱的順序是：HNO₃＞H₃PO₄＞H₂SiO₃，
故答案為：HNO₃＞H₃PO₄＞H₂SiO₃；
（4）工業(yè)上用碳單質(zhì)與二氧化硅反應制備Si單質(zhì)，化學方程式是：2C+SiO₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Si+2CO↑，故答案為：2C+SiO₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Si+2CO↑．

點評 本題考查結(jié)構(gòu)性質(zhì)位置關系應用，推斷元素是解題關鍵，注意氫鍵為物質(zhì)性質(zhì)的元素，難度不大．