Question

有A、B、C、D、E、R六種短周期元素，其元素特征信息如下表：

元素編號(hào)	元素特征信息
A	其單質(zhì)是密度最小的物質(zhì)
B	其陰離子帶兩個(gè)單位的負(fù)電荷，單質(zhì)是空氣主要成分之一
C	其陽(yáng)離子與B的陰離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，其原子的最外層電子數(shù)是次外層的 1 4
D	其氫氧化物和氧化物都有兩性，且與C同周期
E	與C同周期，其原子半徑在該周期最小
R	有多種化合價(jià)，其最高正價(jià)為+6價(jià)

回答下列問(wèn)題：
（1）寫(xiě)出下列元素的名稱(chēng)：C

 

，E

 

；畫(huà)出B的陰離子結(jié)構(gòu)示意圖：

 

．
（2）B、C、D的簡(jiǎn)單離子半徑由大到小的順序是

 

（用化學(xué)式表示）．E元素的最高價(jià)含氧酸的化學(xué)式是

 

；
（3）實(shí)驗(yàn)證明D的氫氧化物（或氧化物）具有兩性的操作方法是：

 

．
（4）在一定條件下，RO₃^2-與R^2-可發(fā)生反應(yīng)：RO₃^2-+2R^2-+6H⁺═3R+3H₂O，下列有關(guān)敘述中，正確的是

 

（填序號(hào)）．
A．元素R位于周期表中第3周期，ⅥA族
B．R^2-與氖原子電子層結(jié)構(gòu)相同
C．RO₃^2-在它能發(fā)生的所有反應(yīng)中都只具有氧化性
D．反應(yīng)中消耗1mol RO₃^2-，轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為4mol
（5）請(qǐng)寫(xiě)出涉及上述元素間的兩個(gè)反應(yīng)的離子方程式，要求：（1）單質(zhì)之間的置換 （2）在方程式中如為兩種非金屬則必須是不同主族的．

 

；

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：位置結(jié)構(gòu)性質(zhì)的相互關(guān)系應(yīng)用

專(zhuān)題：元素周期律與元素周期表專(zhuān)題

分析：A單質(zhì)是密度最小的物質(zhì)，則A是H元素；
B陰離子帶兩個(gè)單位的負(fù)電荷，單質(zhì)是空氣主要成分之一，則B是O元素；
C陽(yáng)離子與B的陰離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，其原子的最外層電子數(shù)是次外層的

1

4

，次外層是L層，則其最外層電子是2，所以C是Mg元素；
D氫氧化物和氧化物都有兩性，且與C同周期，則D是Al元素；
E與C同周期，其原子半徑在該周期最小，則E是Cl元素；
R有多種化合價(jià)，其最高正價(jià)為+6價(jià)，且R是短周期元素，則R是S元素；
再結(jié)合元素周期律來(lái)分析解答．

解答： 解：A單質(zhì)是密度最小的物質(zhì)，則A是H元素；
B陰離子帶兩個(gè)單位的負(fù)電荷，單質(zhì)是空氣主要成分之一，則B是O元素；
C陽(yáng)離子與B的陰離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，其原子的最外層電子數(shù)是次外層的

1

4

，次外層是L層，則其最外層電子是2，所以C是Mg元素；
D氫氧化物和氧化物都有兩性，且與C同周期，則D是Al元素；
E與C同周期，其原子半徑在該周期最小，則E是Cl元素；
R有多種化合價(jià)，其最高正價(jià)為+6價(jià)，且R是短周期元素，則R是S元素；
（1）通過(guò)以上分析知，C是鎂、E是氯元素，B離子核內(nèi)有8個(gè)質(zhì)子、核外有10個(gè)電子，其離子結(jié)構(gòu)示意圖為，故答案為：鎂；氯；；
（2）電子層結(jié)構(gòu)相同的離子，其離子半徑隨著原子序數(shù)的增大而減小，所以這三種元素離子半徑大小順序是O^2-＞Mg²⁺＞Al³⁺，E的最高價(jià)氧化物的水化物是高氯酸，其化學(xué)式HClO₄，故答案為：O^2-＞Mg²⁺＞Al³⁺；HClO₄；
（3）D的氫氧化物是氫氧化鋁、氧化物是氧化鋁，將氫氧化鋁（或氧化鋁）分別加入足量氫氧化鈉溶液、稀鹽酸中，固體都能溶解，說(shuō)明氫氧化鋁具有兩性，
故答案為：向其氫氧化物（或氧化物）中分別加入足量NaOH溶液、鹽酸，固體都能夠溶解；
（4）在一定條件下，SO₃^2-與S^2-可發(fā)生反應(yīng)：SO₃^2-+SS^2-+6H⁺═3S↓+3H₂O，
A．元素R位于周期表中第3周期、ⅥA族，故A正確；
B．R^2-與Ar原子電子層結(jié)構(gòu)相同，故B錯(cuò)誤；
C．RO₃^2-中S元素處于中間價(jià)態(tài)，在它能發(fā)生的所有反應(yīng)中既有氧化性又有還原性，故C錯(cuò)誤；
D．反應(yīng)中消耗1mol RO₃^2-，轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量=1mol×4=4mol，故D正確；
故選AD；
（5）涉及的反應(yīng)為單質(zhì)之間的置換反應(yīng)、且位于不同主族，則符合條件的反應(yīng)有：Mg+2H⁺=Mg²⁺+H₂↑（或2Al+6H⁺=2 Al³⁺+3H₂↑、或3Mg+2Al³⁺=3Mg²⁺+2Al）、Cl₂+S^2-=S↓+2Cl^-（或Cl₂+H₂S=S↓+2Cl^-+2H⁺），
故答案為：Mg+2H⁺=Mg²⁺+H₂↑（或2Al+6H⁺=2 Al³⁺+3H₂↑、或3Mg+2Al³⁺=3Mg²⁺+2Al）；Cl₂+S^2-=S↓+2Cl^-（或Cl₂+H₂S=S↓+2Cl^-+2H⁺）．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了元素位置結(jié)構(gòu)性質(zhì)的相互關(guān)系及應(yīng)用，明確元素周期表結(jié)構(gòu)及原子結(jié)構(gòu)是解本題關(guān)鍵，根據(jù)元素原子結(jié)構(gòu)、元素性質(zhì)來(lái)分析解答，難點(diǎn)是（5）題，同時(shí)考查學(xué)生發(fā)散思維能力，題目難度中等．