Question

短周期主族元素A、B、C、D的原子序数依次增大，其中A、C同主族，B、C、D同周期，A原子的最外层电子数是次外层电子数的3
倍，B是短周期元素中原子半径最大的主族元素．试回答下列问题：
（1）A的元素符号

 

；D的原子结构示意图

 

；C原子的外围电子排布式

 

；写出B₂A₂的电子式

 

；画出A的轨道表示式

 

．
（2）A、B、C三种元素形成的简单离子的半径由大到小的顺序是（用离子符号表示）

 

．
（3）CA₂与D元素的单质在水溶液中反应的化学方程式是

 

．

Answer 1

考点：位置结构性质的相互关系应用

专题：

分析：A原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍，最外层电子数不超过8个，所以该原子的次外层是K层，则A原子最外层有6个电子，内层有2个电子，则A是O元素；A和C同主族，且为短周期元素，C的原子序数大于A，所以C是S元素；B、C、D同周期，且B、C、D原子序数依次增大，B是短周期元素中原子半径最大的主族元素，根据元素周期律知，B是Na元素，D是Cl元素，结合元素、物质的结构和性质解答．

解答： 解：A原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍，最外层电子数不超过8个，所以该原子的次外层是K层，则A原子最外层有6个电子，内层有2个电子，则A是O元素；A和C同主族，且为短周期元素，C的原子序数大于A，所以C是S元素；B、C、D同周期，且B、C、D原子序数依次增大，B是短周期元素中原子半径最大的主族元素，根据元素周期律知，B是Na元素，D是Cl元素，
（1）通过以上分析知，A是O元素，D是Cl元素，其原子核外有17个电子，原子结构示意图为：，C是S元素，主族元素的最外层电子就是其外围电子，则S原子的外围电子排布式为3S²3P⁴，B是Na元素，A是O元素，Na₂O₂中过氧根离子和钠离子之间存在离子键，氧原子和氧原子之间存在共价键，所以过氧化钠的电子式为：，O原子核外有8个电子，1s、2s、2p能级上分别含有2、2、4个电子，所以其轨道表示式为：，
故答案为：O；；3S²3P⁴；；；
（2）A是O元素，B是Na元素，C是S元素，电子层数越多的离子，其离子半径越大，电子层结构相同的离子，其离子半径随着原子序数的增大而减小，所以A、B、C三种元素形成的简单离子的半径由大到小的顺序是S^2-＞O^2-＞Na⁺，故答案为：S^2-＞O^2-＞Na⁺；
（3）CA₂是SO₂，D元素的单质是氯气，在水溶液，氯气能把二氧化硫氧化为硫酸，自身被还原为氯化氢，反应方程式为SO₂+Cl₂+2H₂O=H₂SO₄+2HCl，
故答案为：SO₂+Cl₂+2H₂O=H₂SO₄+2HCl．

点评：本题考查了离子半径大小的判断、电子式的书写、轨道表示式的书写等知识点，正确推断元素是解本题关键，难点是过氧化钠电子式的书写，难度中等．