题目内容

20．A～F六种元素中，除C外其他均为短周期元素，它们的原子结构或性质如下表所示．
元素原子结构或性质
A原子最外层电子数是内层电子总数的$\frac{1}{5}$
B形成化合物种类最多的元素，其单质为固体
C生活中常见的金属，它有两种常见的氯化物，且相对分子质量相差35.5
D地壳中含量最多的元素
E与D同主族
F与E同周期，且最外层电子数等于电子层数
请回答下列问题：（用对应的化学用语回答）
（1）B在元素周期表中的位置是二周期、ⅣA族；用电子式表示A和E形成的化合物的形成过程．
（2）A、D、E、F离子半径由大到小的顺序为S2-＞O2-＞Mg2+＞Al3+．
（3）C的某种氯化物的浓溶液可以腐蚀印刷电路板上的金属铜，此反应的离子方程式是2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+；
（4）B的单质与D的氢化物在一定条件下反应生成BD和另一产物的化学方程式是C+H2O （g）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO+H2．该反应为吸热反应．（填“吸热”或“放热”）
（5）F的最高价氧化物与E的最高价氧化物的水化物反应的离子方程式为Al2O3+6H+=2Al3++3H2O．
（6）如图：将A和F的单质与烧碱液构成原电池，负极的电极反应式为Al-3e-+4OH-=AlO2-+2H2O；外电路中电子从Al电极流向Mg电极．

分析 A、B、C、D、E、F六种元素中，除C外其他均为短周期元素，A元素原子最外层电子数是内层电子总数的$\frac{1}{5}$，A有3个电子层，最外层电子数为2，则A为Mg元素；B元素形成化合物种类最多的元素，其单质为固体，则B为碳元素；C是生活中常见的金属，它有两种常见的氯化物，且相对分子质量相差35.5，则C为Fe元素；D是地壳中含量最多的元素，为氧元素；E与D同主族，则E为硫元素；F与E同周期，且最外层电子数等于电子层数，处于第三周期，最外层电子数为3，则F为Al元素，据此解答．
（1）根据B为碳元素分析在元素周期表中的位置，根据A和E形成的化合物为硫化镁分析形成过程；
（2）离子核外电子层数越多，半径越大，核外电离排布相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小；
（3）C为Fe元素，氯化铁和铜反应生成氯化亚铁和铜；
（4）B为碳元素，D为氧元素，碳和水蒸气反应生成一氧化碳和氢气，该反应为吸热反应；
（5）F为Al元素，E为硫元素，根据铝和硫酸反应解答；
（6）将镁和铝两金属块用导线连接后插入盛有氢氧化钠溶液的烧杯中由于铝和氢氧化钠溶液反应，而镁与氢氧化钠溶液不反应，则铝为负极，镁为正极；

解答 解：A、B、C、D、E、F六种元素中，除C外其他均为短周期元素，A元素原子最外层电子数是内层电子总数的$\frac{1}{5}$，A有3个电子层，最外层电子数为2，则A为Mg元素；B元素形成化合物种类最多的元素，其单质为固体，则B为碳元素；C是生活中常见的金属，它有两种常见的氯化物，且相对分子质量相差35.5，则C为Fe元素；D是地壳中含量最多的元素，为氧元素；E与D同主族，则E为硫元素；F与E同周期，且最外层电子数等于电子层数，处于第三周期，最外层电子数为3，则F为Al元素，
（1）B元素形成化合物种类最多的元素，其单质为固体，则B为碳元素，在元素周期表中第二周期、ⅣA族，A和E形成的化合物为硫化镁，硫化镁是离子化合物，由钠离子与硫离子构成，用电子式表示形成过程为：，
故答案为：二周期、ⅣA族；；
（2）Mg2+、Al3+、O2-离子核外电子排布相同，核电核数O＜Mg＜Al，则半径：O2-＞Mg2+＞Al3+，离子核外电子层数越多，半径越大，S2-＞O2-，所以S2-＞O2-＞Mg2+＞Al3+，

故答案为：S2-＞O2-＞Mg2+＞Al3+；；
（3）三氯化铁的浓溶液可以腐蚀印刷电路板上的金属铜，此反应的离子方程式是2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+，
故答案为：2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+；
（4）碳与水蒸汽在高温条件下反应生成CO与氢气，反应方程式为：C+H2O$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CO+H2，该反应为吸热反应，
故答案为：C+H2O （g）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO+H2； 吸热；
（5）F为Al元素，E为硫元素，铝和硫酸反应生成硫酸铝和氢气，离子反应为：Al2O3+6H+=2Al3++3H2O，
故答案为：Al2O3+6H+=2Al3++3H2O；
（6）镁比铝活泼，但由于镁和氢氧化钠溶液不反应，而铝和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，则铝为负极，镁为正极，负极反应为2Al+8OH--6e-=2AlO2-+4H2O，正极反应为6H2O+6e-=6OH-+3H2↑，外电路中电子从Al电极流向Mg，
故答案为：Al-3e-+4OH-=AlO2-+2H2O；Al；Mg；

点评 本题主要考查了利用元素的性质及原子结构推断元素种类、电子式、离子方程式、原电池等知识点，题目难度中等，掌握元素原子结构及其化合物性质是解答关键，（6）镁与氢氧化钠溶液不反应，则铝为负极，镁为正极为易错点．

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1A
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3BCJFHI
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（2）B的最高价氧化物对应的水化物与C的单质反应的化学方程式为2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑，
（3）最高价氧化物对应的水化物中酸性最强的是HClO4；
（4）A分别与D、E、G、H形成的化合物中，最稳定的是HF；
（5）在B、C、D中，原子半径由大到小的顺序是Na＞Al＞C．
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