Question

【题目】有位于前四周期的A、B、C、D、E、F六种元素，它们的核电荷数依次增大。其中C、E、F是金属元素；A和E属同族，它们原子的最外层电子排布式为ns1。B和D也属同族，它们原子最外层的p能级电子数是s能级电子数的两倍。C原子的最外层电子数等于D原子的最外层电子数的一半。F元素原子共有3个价电子，其中一个价电子位于第三能层d轨道。请回答下列问题：

（1）A是_____，B是_____，F是_____。(写元素符号)

（2）写出F元素基态原子的核外价电子排布图_____，其最高化合价为_____。

（3）含E元素的化合物灼烧的颜色是_____。很多金属盐都可以发生焰色反应，其原因是_____。

（4）请写出元素C的最高价氧化物对应的水化物与HClO4反应的离子方程式：_____。

（5）C与E的金属性强弱关系是C____E，请设计一个简单实验来证明：_____。

Answer 1

【答案】H O Sc +3 紫色 激发态的电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时，以一定波长光的形式将能量释放出来 Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O < 将两种金属单质分别投入冷水中，钾能和冷水发生剧烈反应而铝几乎不和水反应

【解析】

有位于前四周期的A、B、C、D、E、F六种元素，它们的核电荷数依次增大；B和D属同一族，它们原子最外层的p能级电子数是s能级电子数的两倍，最外层电子排布为ns2np4，则B为O元素、D为S元素；A和E属同一族，它们原子的最外层电子排布为ns1，处于IA族，E的原子序数大于硫，且6种元素中只有C、E、F是金属元素，则A为H元素、E为K元素；C原子最外层上电子数等于D原子最外层上电子数的一半，其最外层电子数为6×=3，故C为Al；F元素原子共有3个价电子，其中一个价电子位于第三能层d轨道，则价电子排布式为3d14s2，故F为Sc元素，据此分析解题。

由上述分析可知，A为H、B为O、C为Al、D为S、E为K、F为Sc；

(1)由分析知：A是H，B是O，F是Sc；

(2)F元素为Sc，基态原子的核外价电子排布式为3d14s2，则价电子排布图，其最高化合价为+3价；

(3)E为K元素，含钾元素的化合物灼烧的颜色是紫色；激发态的电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时，以一定波长光的形式将能量释放出来，这就是很多金属盐都可以发生焰色反应的原因；

(4)C为Al，最高价氧化物的水化物为Al(OH)3，另外HClO4是强酸，则Al(OH)3与HClO4反应的离子方程式为Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O；

(5)将金属K和Al分别投入到盛有冷水的烧杯中，钾能和冷水发生剧烈反应而铝几乎不和水反应，则金属性Al<K。