Question

9．短周期原子序數(shù)依次遞增的A、B、C、D、E、F六種元素，已知B原子最外層電子數(shù)是A原子次外層電子數(shù)的3倍，是D原子最外層電子數(shù)的2倍；C原子內(nèi)層電子總數(shù)是最外層電子數(shù)10倍；A、B、D三種元素的原子最外層電子數(shù)之和為13；A和B原子最外層電子數(shù)之和與D和F原子最外層電子數(shù)之和相等；D和E是相鄰兩種元素．回答下列問題：
（1）E元素的名稱：硅；其在元素周期表中的位置是第三周期、第IV族．
（2）AB₂的結(jié)構(gòu)式C=O=C；B的氫化物中原子個數(shù)比1：1化合物的電子式．
（3）A和E元素的最高價含氧酸的酸性較強的是H₂CO₃；（填化學式）
（4）B、C、D、F四種元素原子半徑由大到小的順序是Na＞Al＞Cl＞O（填元素符號），離子半徑最小的是Al³⁺（填離子符號）．
（5）A、B、C三種元素組成原子個數(shù)比為nA：nB：nC=1：3：2的化合物，將足量AB₂通入該化合物溶液中反應(yīng)的離子方程式是CO₂+CO₃^2-+2H₂O=2HCO₃^-．
（6）短周期元素M與D元素位于不同主族，根據(jù)對角線規(guī)則二者某些性質(zhì)相似．將M的最高價氧化物溶于C的最高價氧化物對應(yīng)的水化物溶液中，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為BeO+2OH^-=BeO₂^2-+H₂O．
（7）E和F形成的化合物X在高溫條件下可以被氫氣還原，工業(yè)上常用此反應(yīng)制取高純度的單質(zhì)E，寫出該化學反應(yīng)的方程式SiCl₄+2H₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Si+4HCl↑．

Answer 1

分析 C原子內(nèi)層電子總數(shù)是最外層電子數(shù)10倍，則C為Na；已知B原子最外層電子數(shù)是A原子次外層電子數(shù)的3倍，是D原子最外層電子數(shù)的2倍，說明B元素最外層電子數(shù)為6，D原子最外層電子數(shù)為3，A的次外層電子數(shù)為2；A、B、D三種元素的原子最外層電子數(shù)之和為13，則A的最外層為13-6-3=4，所以A的核外電子數(shù)為2+4=6為C元素；A和B原子最外層電子數(shù)與D和F原子最外層電子數(shù)之和相等，則F的最外層為7，F(xiàn)的原子序數(shù)最大，應(yīng)為Cl元素；D和E是相鄰兩種元素，D原子最外層電子數(shù)為3，所以D為Al元素，E為Si元素；B元素最外層電子數(shù)為6，且原子序數(shù)比Na小，則為O元素，綜上可知：A為C元素，B為O元素，C為Na元素，D為Al元素，E為Si元素，F(xiàn)為Cl元素，結(jié)合元素對應(yīng)單質(zhì)化合物的性質(zhì)以及元素周期律解答該題．

解答 解：C原子內(nèi)層電子總數(shù)是最外層電子數(shù)10倍，則C為Na；已知B原子最外層電子數(shù)是A原子次外層電子數(shù)的3倍，是D原子最外層電子數(shù)的2倍，說明B元素最外層電子數(shù)為6，D原子最外層電子數(shù)為3，A的次外層電子數(shù)為2；A、B、D三種元素的原子最外層電子數(shù)之和為13，則A的最外層為13-6-3=4，所以A的核外電子數(shù)為2+4=6為C元素；A和B原子最外層電子數(shù)與D和F原子最外層電子數(shù)之和相等，則F的最外層為7，F(xiàn)的原子序數(shù)最大，應(yīng)為Cl元素；D和E是相鄰兩種元素，D原子最外層電子數(shù)為3，所以D為Al元素，E為Si元素；B元素最外層電子數(shù)為6，且原子序數(shù)比Na小，則為O元素，綜上可知：A為C元素，B為O元素，C為Na元素，D為Al元素，E為Si元素，F(xiàn)為Cl元素，
（1）E為Si元素，位于周期表第三周期、第IV族，故答案為：硅；第三周期、第IV族；    
（2）AB₂分子為CO₂，是共價化合物，其結(jié)構(gòu)式為O=C=O，B的氫化物中原子個數(shù)比1：1化合物為H₂O₂，電子式為，
故答案為：C=O=C；；
（3）因非金屬性C＞Si，元素的非金屬性越強，對應(yīng)的最高價含氧酸的酸性越強，則H₂CO₃酸性較強，故答案為：H₂CO₃；
（4）B為O元素，C為Na元素，D為Al元素，F(xiàn)為Cl，原子的電子層越多，原子半徑越大；電子層相同時，核電荷數(shù)越大，原子半徑越小，則原子半徑最大的為Na，原子半徑為Na＞Al＞Cl＞O；一般來說離子核外電子層數(shù)越多，離子半徑越大，離子核外電子數(shù)相同，原子序數(shù)越大，離子半徑越小，則Al³⁺的半徑最��；
故答案為：Na＞Al＞Cl＞O；  Al³⁺；    
（5）由A、B、C三種元素組成原子個數(shù)比nA：nB：nC=1：3：2的化合物為Na₂CO₃，繼續(xù)通入二氧化碳發(fā)生CO₂+CO₃^2-+2H₂O=2HCO₃^-，
故答案為：CO₂+CO₃^2-+2H₂O=2HCO₃^-；
（6）M為Be元素，BeO與氫氧化鈉反應(yīng)生成BeO₂^2-和H₂O，其離子方程式為：BeO+2OH^-=BeO₂^2-+H₂O，故答案為：BeO+2OH^-=BeO₂^2-+H₂O；
（7）E和F形成的化合物X為SiCl₄，SiCl₄與氫氣制取高純度的單質(zhì)Si的化學原理是SiCl₄+2H₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Si+4HCl↑，故答案為：SiCl₄+2H₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Si+4HCl↑．

點評 本題考查位置、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)關(guān)系的應(yīng)用，題目難度中等，此類型題的解題規(guī)律是：先根據(jù)題干信息推斷元素，再根據(jù)元素化合物知識解決有關(guān)問題，側(cè)重于電子排布和元素周期律知識的綜合應(yīng)用的考查．