Question

18．A、B、C、D四种元素在周期表中分别处于元素X的四周（如图），已知X元素最高价氧化物的化学式为X₂O₅，且五种元素中有一种元素的原子半径是它们所处的同族中最小的．试确定：

	B
A	X	C
	D

（1）各元素的符号：A：Si，B：N，C：S，X：P．
（2）画出C元素的简单阴离子的结构示意图：
（3）C、D、X最高价氧化物对应水化物酸性由强到弱的顺序：C＞X＞D（用C、D、X表示）．
（4）把A、B、X气态氢化物按照稳定性由强到弱的顺序排列：SiH₄＜PH₃＜NH₃（用化学式表示）．
附加题：A、B、C、D是原子序数小于20的四种元素，已知A元素+1价的阳离子与B、D的阴离子具有相同的电子层结构，B元素最高正价与负价的绝对值之差等于6.1mol C单质与足量的稀硫酸反应可生成1.5mol H₂，反应后C元素原子形成的离子和氖原子的电子层结构相同．D元素原子的最外层电子数是C元素原子的最外层电子数的2倍．试回答：
（1）A、B、C、D四种元素依次是钾、氯、铝、硫（写出元素名称）．
（2）写出A与C、B与D最高价氧化物的水化物的化学式（按酸性或碱性由强至弱的顺序）碱性：KOH＞Al（OH）₃，酸性：HClO₄＞H₂SO₄．
（3）写出A、C两元素最高价氧化物的水化物间反应的化学方程式Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O．

Answer 1

分析 A、B、C、D四种元素在周期表中分别处于元素X的四周，X元素最高价氧化物的化学式为X₂O₅，X₂O₅中X的化合价为+5，则X是VA族元素．由于五种元素中有一种元素的原子半径是它们所处的同族中最小的，这种元素只能是B，则B为N元素，X为P，D为As，A为Si，C为S；
附加题：A、B、C、D是原子序数小于20的四种元素，B元素最高正价的绝对值与负价的绝对值之差等于6，则B为第ⅤⅡA族元素，所以B为氯元素，A元素+1价的阳离子与B、D的阴离子具有相同的电子层结构，则A为钾元素，1molC单质与足量的稀硫酸反应可生成1.5molH₂，则C为第ⅢA族元素，反应后C元素原子形成的离子和氖原子的电子层结构相同，所以C为铝元素，D元素原子的最外层电子数是C元素原子的最外层电子数的2倍，且B、D的阴离子具有相同的电子层结构，则D为硫元素．

解答 解：A、B、C、D四种元素在周期表中分别处于元素X的四周，X元素最高价氧化物的化学式为X₂O₅，X₂O₅中X的化合价为+5，则X是VA族元素．由于五种元素中有一种元素的原子半径是它们所处的同族中最小的，这种元素只能是B，则B为N元素，X为P，D为As，A为Si，C为S．
（1）由上述分析可知，A为Si，B为N，C为S，X为P，故答案为：Si；N；S；P；
（2）C元素的简单阴离子为S^2-，离子结构示意图：，故答案为：；
（3）由于非金属性C＞X＞D，C、D、X最高价氧化物对应水化物酸性由强到弱的顺序：C＞X＞D，
故答案为：C＞X＞D；
（4）把A、B、X气态氢化物分别为SiH₄、NH₃、PH₃，由于非金属性Si＜P＜N，稳定性由强到弱的顺序排列：SiH₄＜PH₃＜NH₃，
故答案为：SiH₄＜PH₃＜NH₃；
附加题：A、B、C、D是原子序数小于20的四种元素，B元素最高正价的绝对值与负价的绝对值之差等于6，则B为第ⅤⅡA族元素，所以B为氯元素，A元素+1价的阳离子与B、D的阴离子具有相同的电子层结构，则A为钾元素，1molC单质与足量的稀硫酸反应可生成1.5molH₂，则C为第ⅢA族元素，反应后C元素原子形成的离子和氖原子的电子层结构相同，所以C为铝元素，D元素原子的最外层电子数是C元素原子的最外层电子数的2倍，且B、D的阴离子具有相同的电子层结构，则D为硫元素．
（1）由上面积分析可知，A、B、C、D四种元素依次是钾、氯、铝、硫，
故答案为：钾、氯、铝、硫；
（2）A、B、C、D四种元素最高价氧化物对应水化物的分别为KOH、HClO₄、Al（OH）₃、H₂SO₄，由金属性K＞Al，故碱性：KOH＞Al（OH）₃，由于非金属性Cl＞S，故酸性：HClO₄＞H₂SO₄，
故答案为：碱性：KOH＞Al（OH）₃，酸性：HClO₄＞H₂SO₄；
（3）A的最高价氧化物的水化物氢氧化钾，C两元素最高价氧化物的水化物为氢氧化铝，它们反应的离子方程式为Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O，
故答案为：Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O．

点评 本题考查元素周期表及元素周期律、结构性质位置关系应用，难度不大，侧重对元素周期律的考查．