3. 例题精讲
例1今有A、B、C、D、E五种短周期元素,它们的核电荷按 C、A、D、E的顺序增大。C、D都能分别与A按原子个数比1:1或2:1形成化合物。CB可与EA2反应生成C2A与气态物质EB4。
⑴写出五种元素名称A B ,C ,D , E 。
⑵画出E的原子结构简图 ,写出电子式D2A2 , EB4 。
⑶比较EA2与EB4的熔点高低 < 。
⑷写出D单质与CuSO4溶液反应的离子方程 。
[解析]此题的关键在于分析EB4中E元素只能是ⅣA族元素C或Si。因B 的原子序数不最小,则B不可能为H元素,E的价态应为+4,B应为ⅦA族元素,且只能为F,如果无Cl元素,则原子序数比E还大。而E只能为Si,即EB4为SiF4, 从CB的化合物的形式可知C为+1价,则由C2A可知A为-2价,只能为O。能与O按原子个数比1:1或2:1形成化合物的元素只能是H或Na。
[答案]⑴氧,氟,氢,钠,硅 ⑵ 略
⑶ SiO2 >SiF4
⑷ 2Na+2H2O+Cu2+=Cu(OH)2↓+2Na++H2↑
[命题意图]本题考查主族元素的化合价与原子序数的关系,以及有关元素周期表中各关系式的具体应用。
例2砹(At)是原子序数最大的卤族元素,推测砹或砹的化合物不可能具有的性质是
A. HAt很稳定 B. 易溶于某些有机溶剂
C. AgAt不溶于水 D. 是有色固体
[解析]由题意,砹在周期表中与碘相邻,故它的性质与碘具有相似性,但它的非金属性应比碘弱。HAt的稳定不如HI,故选项A错误;碘易溶于某些有机溶剂,则砹也应溶解;AgI不溶于水,则AgAt也不溶于水;碘是紫黑色固体,根据相似性砹也是有色固体。
本题正确选项为A。
例3:两种短周期的元素X和Y,可组成化合物XY3,当Y的原子序数为m时,X的原子序数可能是哪些? (1)m-4;(2)m+4;(3)m+8;(4)m-2;(5)m+6。 在解题中应首先根据抽象化学式XY3确定X、Y可能的化合价 XY3或XY3,依据X、Y可能的化合价找到它们在周期表中的位置 X位于ⅢA族或ⅤA,Y位于ⅦA或ⅠA,再根据它们在周期表中位置推断出具体元素进行组合,这样从抽象的化学式XY3落实到具体实例:BF3、AlF3、BCl3、AlCl3、NH3、PH3。此时要注意思维的严谨性,记住特殊实例:PCl3、SO3。最后再用具体实例代替抽象的XY3,逐一进行核对得出X可能的原子序数,以上答案均可能。 此类型题的特点主要集中在短周期元素的范围内进行讨论,有时还强调属于离子型或共价型化合物,主要考查思维的敏捷性和全面性。短周期元素两两形成化合物的类型与实例归纳如下:
类型 |
AB |
AB2 |
A2B |
AB3 |
A2B3 |
A3B2 |
离子型 |
ⅠA与ⅦA |
ⅡA与ⅦA |
ⅠA与ⅥA |
ⅢA与ⅦA |
ⅢA与ⅥA |
ⅡA与ⅤA |
共价型 |
H与ⅦA |
ⅣA与ⅥA |
H与ⅥA |
H与ⅤA |
B与ⅥA |
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特例 |
CO、NO |
SO2、NO2 |
N2O |
PCl3、SO3 |
N2O3 |
|
例4:X、Y是除第一周期外的短周期元素,它们可以形成离子化合物XmYn,且离子均具有稀有气体原子的结构,若X的原子序数为a,则Y 的核电荷数不可能是: A.a+8-m-n B.a+16-m-n C.a-m-n D. a-8+m+n 根据化学式XmYn推算X、Y两元素的化合价分别为+n、-m,此时所形成的阳离子Xn+和阴离子Ym-均具有稀有气体原子的结构,所对应的稀有气体原子有以下三种情况:同一种原子,则有a-n=b+m;相差一周期,则a-n+8=b+m;相差两周期,则a-n+16=b+m。故答案D错误。 例5:若短周期中的两元素可以形成原子个数比为2:3的化合物,则两种元素的 原子序数之差不可能是: A.1 B.3 C.5 D.6 根据题意,两元素可形成A2B3型化合物,A为+3价即为ⅢA族的Al或B及ⅤA族的N或P;可形成-2价的元素为ⅥA族的O或S。ⅢA、ⅤA族元素的原子序数为 奇数,ⅥA族元素的原子序数为偶数,因此其差值不可能为偶数,故答案应选D。 此题利用了短周期元素的主族序数与原子序数的关系:主族序数为奇数则原子序数为奇数;主族序数为偶数则原子序数为偶数。