Question

四种短周期元素A、B、C、D，它们原子的电子层数与最外层电子数之比分别是1：

1

3

，1：1，1：2和1：3．
据此回答下列问题：
（1）仅根据上述信息就能够确定的元素是

 

（选填A、B、C、D）．
（2）在所有满足上述信息的短周期元素中，最高价氧化物的水化物酸性最强的是（填化学式）

 

；由A、D两元素构成的化合物A₂D₂的电子式为（用元素符号填写，下同）

 

．
（3）写出所有满足上述信息的化合物CD₂与化合物A₂D₂反应的化学方程式：

 

；
（4）在满足上述信息的短周期元素中，若B₂、CD和由B、C、D形成的化合物X的混合物m g，在一定条件下与过量氧气反应后，将产物通过足量的固体A₂D₂，最终发现固体质量增重为m g，则符合此条件的X的分子组成可用通式（

 

）_x?（

 

）_y 来表示．

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：四种短周期元素A、B、C、D，它们原子的电子层数与最外层电子数之比分别是1：

1

3

、1：1、1：2、1：3，则A为第三周期第IA族元素，为Na元素；B为H、Be或Al；C为He、C或S元素；D为O元素，
（1）根据已经推断的元素判断；
（2）元素的非金属性越强，其最高价氧化物的水化物酸性越强，但O、F元素除外；由A、D两元素构成的化合物A₂D₂为Na₂O₂，过氧化钠中钠离子和过氧根离子之间存在离子键、O原子之间存在共价键；
（3）化合物CD₂与化合物Na₂O₂能发生反应，则CD₂为CO₂或SO₂，二氧化碳、二氧化硫都能和过氧化钠发生氧化还原反应；
（4）在满足上述信息的短周期元素中，能组成B₂、CD，且能与氧气反应后产物再与过氧化钠反应的，B应为氢元素，C为碳元素，即由CO和H₂与氧气反应生成水和二氧化碳，再由过氧化钠与水及二氧碳反应，生成氢氧化钠和碳酸钠，根据化学式差异确定X分子构成．

解答： 解：四种短周期元素A、B、C、D，它们原子的电子层数与最外层电子数之比分别是1：

1

3

、1：1、1：2、1：3，则A为第三周期第IA族元素，为Na元素；B为H、Be或Al；C为He、C或S元素；D为O元素，
（1）根据以上分析知，A、D两种元素能确定，故答案为：AD；
（2）元素的非金属性越强，其最高价氧化物的水化物酸性越强，但O、F元素除外，这些元素中非金属性最强的是S（O元素除外）元素，所以酸性最强的是H₂SO₄；由A、D两元素构成的化合物A₂D₂为Na₂O₂，过氧化钠中钠离子和过氧根离子之间存在离子键、O原子之间存在共价键，电子式为，
故答案为：H₂SO₄；；
（3）化合物CD₂与化合物Na₂O₂能发生反应，则CD₂为CO₂或SO₂，二氧化碳、二氧化硫都能和过氧化钠发生氧化还原反应，反应方程式分别为：2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂、Na₂O₂+SO₂=Na₂SO₄，故答案为：2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂、Na₂O₂+SO₂=Na₂SO₄；
（4）在满足上述信息的短周期元素中，能组成B₂、CD，且能与氧气反应后产物再与过氧化钠反应的，B应为氢元素，C为碳元素，即由CO和H₂与氧气反应生成水和二氧化碳，再由过氧化钠与水及二氧碳反应，生成氢氧化钠和碳酸钠，比较Na₂O₂与Na₂CO₃、NaOH组成可以知道，要使CO和H₂以及CO、H₂的混合气体的质量与Na₂O₂与增重质量相等，则CO和H₂以及CO、H₂的混合气体的组成必需满足（CO）_x?（H）_y．（或：（H）_x?（CO）_y或（CO）_x?（H₂）_y等形式，故答案为：CO；H₂．

点评：本题考查位置结构性质的相互关系及应用，涉及氧化还原反应、电子式的书写、酸性强弱判断等知识点，综合性较强，侧重考查分析、推断及应用能力，正确判断元素是解本题关键，难点是（4）题，正确分析能使过氧化钠质量增加的实质性物质即可解答，题目难度中等．