Question

19．A、B、C、D、E、F六种短周期元素，其原子序数依次增大，其中B与C同周期，D与E和F同周期，A与D同主族，C与F同主族，C元素的原子最外层电子数是次外层电子数的三倍，D是所在周期原子半径最大的主族元素．又知六种元素所形成的常见单质在常温常压下有三种是气体，三种是固体．请回答下列问题．
（1）元素D在周期表中的位置第三周期第ⅠA族．
（2）C、D、F三种元素形成的简单离子的半径由大到小的顺序是（用离子符号表示）S^2-＞O^2-＞Na⁺．
（3）由A、B、C三种元素以原子个数比4：2：3形成化合物X，X中所含化学键类型有离子键、共价键．用电子式表示当C、D按1：1所组成化合物的形成过程．
（4）若E是金属元素，其单质与氧化铁反应常用于焊接钢轨，请写出反应的化学方程式：2Al+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Al₂O₃+2Fe．
（5）若E是非金属元素，其单质在电子工业中有重要应用，请写出其氧化物溶于强碱溶液的离子方程式：SiO₂+2OH^-=SiO₃ ^2-+H₂O．

Answer 1

分析 C元素的原子最外层电子数是次外层电子数的三倍，且是短周期元素，所以C是O元素，C与F同主族，且是短周期元素，所以F是S元素，D与E和F同周期，都处于第三周期，且D是所在周期原子半径最大的主族元素，所以D是Na元素，E的原子序数大于钠小于硫，所以E的单质是固体，六种元素所形成的常见单质在常 温常压下有三种是气体，三种是固体，B的原子序数小于C，且B、C处于同一周期，所以B是N元素，A的单质是气体，则A的原子序数最小，所以A是H元素，
（1）D是Na元素，钠原子核外有3个电子层，最外层有1个电子；
（2）电子层数越多，离子半径越大，电子层结构相同的离子，离子半径随着原子序数的增大而减小；
（3）由A、B、C三种元素以原子个数比4：2：3形成化合物X为NH₄NO₃；C、D按1：1所组成化合物为过氧化钠，过氧化钠为离子化合物，O原子和Na原子之间形成共用电子对；
（4）若E是金属元素，则为Al元素，铝和氧化铁能发生铝热反应；
（5）若E是非金属元素，其单质在电子工业中有重要应用，则E是Si元素．

解答 解：C元素的原子最外层电子数是次外层电子数的三倍，且是短周期元素，所以C是O元素，C与F同主族，且是短周期元素，所以F是S元素，D与E和F同周期，都处于第三周期，且D是所在周期原子半径最大的主族元素，所以D是Na元素，E的原子序数大于钠小于硫，所以E的单质是固体，六种元素所形成的常见单质在常 温常压下有三种是气体，三种是固体，B的原子序数小于C，且B、C处于同一周期，所以B是N元素，A的单质是气体，则A的原子序数最小，所以A是H元素，
（1）D是Na元素，钠原子核外有3个电子层，最外层有1个电子，所以其在元素周期表中的位置是第三周期第IA族，
故答案为：第三周期第IA族；
（2）电子层数越多，离子半径越大，电子层结构相同的离子，离子半径随着原子序数的增大而减小，所以C、D、F三种元素形成的简单离子的半径由大到小的顺序是S ^2-＞O ^2-＞Na⁺，
故答案为：S ^2-＞O ^2-＞Na⁺；
（3）由A、B、C三种元素以原子个数比4：2：3形成化合物X为NH₄NO₃，硝酸铵中所含化学键类型有离子键和共价键；C、D按1：1所组成化合物为过氧化钠，过氧化钠为离子化合物，O原子和Na原子之间形成共用电子对，用电子式表示过氧化钠的形成过程为；
故答案为：离子键、共价键；；
（4）若E是金属元素，则为Al元素，铝和氧化铁能发生铝热反应，反应方程式为：2Al+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Al₂O₃+2Fe，
故答案为：2Al+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Al₂O₃+2Fe；
（5）若E是非金属元素，其单质在电子工业中有重要应用，则E是Si元素，二氧化硅和强碱反应生成硅酸盐和水，离子反应方程式为：SiO₂+2OH^-=SiO₃ ^2-+H₂O，
故答案为：SiO₂+2OH^-=SiO₃ ^2-+H₂O．

点评 本题考查元素位置、结构和性质，正确推断元素是解本题关键，注意把握用电子式表示物质形成过程的方法，题目难度中等，侧重于考查学生对基础知识的综合应用能力．