Question

3．已知A、B、C、D、E为原子序数依次增大的五种短周期元素．其中A与D、B与E同主族，C元素的最外层电子数是内层电子数的3倍，D元素在地壳中的含量仅次于氧，D的单质是良好的半导体材料，E元素的最高正价与最低负价的代数和为2．请回答：
（1）E元素的氢化物是极性分子（填“极性”或“非极性”），电子式是．
（2）A、B、C三种元素形成的氢化物的熔点由高到低的顺序是H₂O＞NH₃＞CH₄．（用化学式表示）
（3）B、D、E三种元素的最高价氧化物的水化物的酸性由强到弱的顺序是HNO₃＞H₃PO₄＞H₂SiO₃．（同上）
（4）工业上用A单质制备D单质的化学方程式是2C+SiO₂$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Si+2CO↑．

Answer 1

分析 A、B、C、D、E为原子序数依次增大的五种短周期元素，C元素的最外层电子数是内层电子数的3倍，原子只能有2个电子层，最外层电子数为6，故C为O元素；D元素在地壳中的含量仅次于氧，D的单质是良好的半导体材料，则D为Si；A与D同主族，则A为碳元素；E元素的最高正价与最低负价的代数和为2，原子序数大于Si，则E为P元素；B与E同主族，则B为N元素，据此解答．

解答 解：A、B、C、D、E为原子序数依次增大的五种短周期元素，C元素的最外层电子数是内层电子数的3倍，原子只能有2个电子层，最外层电子数为6，故C为O元素；D元素在地壳中的含量仅次于氧，D的单质是良好的半导体材料，则D为Si；A与D同主族，则A为碳元素；E元素的最高正价与最低负价的代数和为2，原子序数大于Si，则E为P元素；B与E同主族，则B为N元素．
（1）E元素的氢化物为PH₃，与氨气结构相似，为三角锥形结构，分子中正负电荷重心不重合，属于极性分子，电子式是，故答案为：极性；；
（2）A、B、C三种元素形成的氢化物分别为CH₄、NH₃、H₂O，常温下CH₄、NH₃为气体，而H₂O为液态，故H₂O的熔点最高，NH₃分子之间存在氢键，熔点高于CH₄，故熔点H₂O＞NH₃＞CH₄，故答案为：H₂O＞NH₃＞CH₄；
（3）B、D、E三种元素的最高价氧化物的水化物分别为：HNO₃、H₂SiO₃、H₃PO₄，非金属性N＞P＞Si，故酸性由强到弱的顺序是：HNO₃＞H₃PO₄＞H₂SiO₃，
故答案为：HNO₃＞H₃PO₄＞H₂SiO₃；
（4）工业上用碳单质与二氧化硅反应制备Si单质，化学方程式是：2C+SiO₂$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Si+2CO↑，故答案为：2C+SiO₂$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Si+2CO↑．

点评 本题考查结构性质位置关系应用，推断元素是解题关键，注意氢键为物质性质的元素，难度不大．