Question

9．短周期原子序数依次递增的A、B、C、D、E、F六种元素，已知B原子最外层电子数是A原子次外层电子数的3倍，是D原子最外层电子数的2倍；C原子内层电子总数是最外层电子数10倍；A、B、D三种元素的原子最外层电子数之和为13；A和B原子最外层电子数之和与D和F原子最外层电子数之和相等；D和E是相邻两种元素．回答下列问题：
（1）E元素的名称：硅；其在元素周期表中的位置是第三周期、第IV族．
（2）AB₂的结构式C=O=C；B的氢化物中原子个数比1：1化合物的电子式．
（3）A和E元素的最高价含氧酸的酸性较强的是H₂CO₃；（填化学式）
（4）B、C、D、F四种元素原子半径由大到小的顺序是Na＞Al＞Cl＞O（填元素符号），离子半径最小的是Al³⁺（填离子符号）．
（5）A、B、C三种元素组成原子个数比为nA：nB：nC=1：3：2的化合物，将足量AB₂通入该化合物溶液中反应的离子方程式是CO₂+CO₃^2-+2H₂O=2HCO₃^-．
（6）短周期元素M与D元素位于不同主族，根据对角线规则二者某些性质相似．将M的最高价氧化物溶于C的最高价氧化物对应的水化物溶液中，发生反应的离子方程式为BeO+2OH^-=BeO₂^2-+H₂O．
（7）E和F形成的化合物X在高温条件下可以被氢气还原，工业上常用此反应制取高纯度的单质E，写出该化学反应的方程式SiCl₄+2H₂$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Si+4HCl↑．

Answer 1

分析 C原子内层电子总数是最外层电子数10倍，则C为Na；已知B原子最外层电子数是A原子次外层电子数的3倍，是D原子最外层电子数的2倍，说明B元素最外层电子数为6，D原子最外层电子数为3，A的次外层电子数为2；A、B、D三种元素的原子最外层电子数之和为13，则A的最外层为13-6-3=4，所以A的核外电子数为2+4=6为C元素；A和B原子最外层电子数与D和F原子最外层电子数之和相等，则F的最外层为7，F的原子序数最大，应为Cl元素；D和E是相邻两种元素，D原子最外层电子数为3，所以D为Al元素，E为Si元素；B元素最外层电子数为6，且原子序数比Na小，则为O元素，综上可知：A为C元素，B为O元素，C为Na元素，D为Al元素，E为Si元素，F为Cl元素，结合元素对应单质化合物的性质以及元素周期律解答该题．

解答 解：C原子内层电子总数是最外层电子数10倍，则C为Na；已知B原子最外层电子数是A原子次外层电子数的3倍，是D原子最外层电子数的2倍，说明B元素最外层电子数为6，D原子最外层电子数为3，A的次外层电子数为2；A、B、D三种元素的原子最外层电子数之和为13，则A的最外层为13-6-3=4，所以A的核外电子数为2+4=6为C元素；A和B原子最外层电子数与D和F原子最外层电子数之和相等，则F的最外层为7，F的原子序数最大，应为Cl元素；D和E是相邻两种元素，D原子最外层电子数为3，所以D为Al元素，E为Si元素；B元素最外层电子数为6，且原子序数比Na小，则为O元素，综上可知：A为C元素，B为O元素，C为Na元素，D为Al元素，E为Si元素，F为Cl元素，
（1）E为Si元素，位于周期表第三周期、第IV族，故答案为：硅；第三周期、第IV族；    
（2）AB₂分子为CO₂，是共价化合物，其结构式为O=C=O，B的氢化物中原子个数比1：1化合物为H₂O₂，电子式为，
故答案为：C=O=C；；
（3）因非金属性C＞Si，元素的非金属性越强，对应的最高价含氧酸的酸性越强，则H₂CO₃酸性较强，故答案为：H₂CO₃；
（4）B为O元素，C为Na元素，D为Al元素，F为Cl，原子的电子层越多，原子半径越大；电子层相同时，核电荷数越大，原子半径越小，则原子半径最大的为Na，原子半径为Na＞Al＞Cl＞O；一般来说离子核外电子层数越多，离子半径越大，离子核外电子数相同，原子序数越大，离子半径越小，则Al³⁺的半径最小；
故答案为：Na＞Al＞Cl＞O；  Al³⁺；    
（5）由A、B、C三种元素组成原子个数比nA：nB：nC=1：3：2的化合物为Na₂CO₃，继续通入二氧化碳发生CO₂+CO₃^2-+2H₂O=2HCO₃^-，
故答案为：CO₂+CO₃^2-+2H₂O=2HCO₃^-；
（6）M为Be元素，BeO与氢氧化钠反应生成BeO₂^2-和H₂O，其离子方程式为：BeO+2OH^-=BeO₂^2-+H₂O，故答案为：BeO+2OH^-=BeO₂^2-+H₂O；
（7）E和F形成的化合物X为SiCl₄，SiCl₄与氢气制取高纯度的单质Si的化学原理是SiCl₄+2H₂$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Si+4HCl↑，故答案为：SiCl₄+2H₂$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Si+4HCl↑．

点评 本题考查位置、结构与性质关系的应用，题目难度中等，此类型题的解题规律是：先根据题干信息推断元素，再根据元素化合物知识解决有关问题，侧重于电子排布和元素周期律知识的综合应用的考查．