Question

A、B、C、D、E、F是原子序数依次递增的短周期主族元素．其中C与E同主族，且C的最外层电子数为其核外电子数的

3

4

；A分别与B和C均可形成10电子分子；B可以形成气态双原子分子，其分子中所含共价键数目在双原子分子中最多；D在自然界中为含量第一的金属元素．
据此回答下列问题：
（1）E在周期表中的位置

 

，C、D、F三元素原子均能形成简单离子，其离子半径大小顺序为

 

（用离子符号表示）．
（2）B和F形成的化合物中各原子最外层均满足8e^-结构，其结构式为

 

．
（3）常温下，单质D能溶于B的最高价氧化物对应的水化物，写出该反应的离子方程式：

 

．
（4）元素A与C，E与F均能形成原子个数比1：1的化合物，且化合物中各原子最外层均能满足稳定结构，两化合物混合后能产生大量白雾，且有淡黄色固体生成．写出该反应的化学反应方程式：

 

．
（5）C有两种中子数分别为8、10的同位素，其中质量数较小的同位素所占质量分数为64%，则该元素的近似相对原子量为：

 

（保留两位小数）．

Answer 1

考点：位置结构性质的相互关系应用

专题：元素周期律与元素周期表专题

分析：C的最外层电子数为其核外电子数的

3

4

，最外层最多含有8个电子，最外层电子数为3时，内层电子式为4，不存在该元素，当最外层电子数为6时，核外电子总数为8，则C元素为O元素；
C与E同主族，则E为S元素；短周期元素F的原子序数大于S，则F为Cl元素；
D在自然界中为含量第一的金属元素，则D为Al元素；
C为氧元素，A能够与B形成10电子分子，氧原子的电子数为8，由于A为主族元素，则A为H元素；
A与B形成10电子分子，A为H元素，B的原子序数小于C，即B的原子序数小于8，则B只能为N元素；B可以形成气态双原子分子，其分子中所含共价键数目在双原子分子中最多，通过验证B形成的氮气中含有3个共价键，氮气分子中所含共价键数目在双原子分子中最多，
根据以上分析可知：A为H元素、B为N元素、C为氧元素、D为Al元素、E为S元素、F为Cl元素．

解答： 解：C的最外层电子数为其核外电子数的

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，最外层电子数为3时，内层电子式为4，不存在该元素，当最外层电子数为6时，核外电子总数为8，该元素为O元素；C与E同主族，则E为S元素；短周期元素F的原子序数大于S，则F为Cl元素；D在自然界中为含量第一的金属元素，则D为Al元素；C为氧元素，A能够与B形成10电子分子，氧原子的电子数为8，由于A为主族元素，则A为H元素；A与B形成10电子分子，A为H元素，B的原子序数小于C，即B的原子序数小于8，则B只能为N元素；通过验证B形成的氮气中含有3个共价键，氮气分子中所含共价键数目在双原子分子中最多，
根据以上分析可知：A为H元素、B为N元素、C为氧元素、D为Al元素、E为S元素、F为Cl元素，
（1）E为S元素，硫原子的核电荷数为16，核外电子总数为16，含有3个电子层，最外层含有6个分子，硫元素位于周期表中第三周期第ⅥA族；
C为氧元素、D为Al元素、F为Cl元素，铝离子、氧离子含有2个电子层，氯离子含有3个电子层，电子层越多，离子半径越大，电子层数相同是，核电荷数越大，离子半径越小，则三种离子的半径大小为：Cl^-＞O^2-＞Al³⁺，
故答案为：第三周期第ⅥA族；Cl^-＞O^2-＞Al³⁺；
（2）B为N元素、F为Cl元素，二者形成的化合物中各原子最外层均满足8e^-结构，则该化合物为三氯化氮，分子中存在3个氮氯键，其结构式为，
故答案为：；
（3）B为N元素、D为Al元素，常温下，单质D为金属铝，B的最高价氧化物对应的水化物为硝酸，铝与硝酸反应生成硝酸铝和一氧化氮气体，该反应的离子方程式为：Al+4H⁺+NO₃^-=Al³⁺+NO↑+2H₂O，
故答案为：Al+4H⁺+NO₃^-=Al³⁺+NO↑+2H₂O；
（4）A为H元素、C为氧元素、E为S元素、F为Cl元素，元素A与C，E与F均能形成原子个数比1：1的化合物分别为双氧水、S₂Cl₂，两化合物混合后能产生大量白雾，说明生成氯化氢气体，有淡黄色固体生成说明生成硫单质，该反应的化学方程式为：H₂O₂+S₂Cl₂=2S+O₂+2HCl，
故答案为：H₂O₂+S₂Cl₂=2S+O₂+2HCl；
（5）C为O元素，质子数为8，C有两种中子数分别为8、10的同位素，其质量数分别为16、18，其中质量数较小的同位素所占质量分数为64%，设质量为100g，则质量数为16的氧元素的物质的量为：

64g

16g/mol

=4mol，质量数为18的氧原子的物质的量为：

100g-64g

18g/mol

=2mol，
质量数为16的氧原子的原子数含量为：

4mol

4mol+2mol

=

2

3

，质量数为18的氧原子的原子个数含量为：1-

2

3

=

1

3

，
氧元素的近似相对原子量为：16×

2

3

+18×

1

3

≈10.67+6=16.67，
故答案为：16.67．

点评：本题考查了位置结构与性质的关系，题目难度中等，正确推断各元素名称为解答关键，注意明确原子结构与元素周期表、元素周期律之间的关系，（5）为易错点，注意元素的近似相对原子量与该元素质量数、原子百分数之间的关系，试题培养了学生的分析、理解能力及化学计算能力．