Question

10．已知A、B、C、D、E、F、G都是元素周期表中短周期主族元素，它們的原子序數(shù)依次增大．A是元素周期表中原子半徑最小的元素，D₃B中陰、陽離子具有相同的電子層結構，B、C均可分別與A形成10電子分子，B、C屬同一周期，兩者可以形成許多種共價化合物，C、F屬同一主族，B原子最外電子層的p能級上的電子處于半滿狀態(tài)，C的最外層電子數(shù)是內層電子數(shù)的3倍，E最外層電子數(shù)比最內層多1．請用具體的元素回答下列問題：
（1）E元素基態(tài)原子電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p¹．
（2）用電子排布圖表示F元素原子的價電子構型．
（3）F、G元素對應的最高價含氧酸中酸性較強的化學式為HClO₄．
（4）離子半徑：D⁺＜B^3-，電負性：C＞F．（填“＜”、“＞”或“=”）
（5）A、C形成的一種綠色氧化劑X有廣泛應用，X分子中A、C原子個數(shù)比為1：1，X的電子式為，試寫出Cu、稀硫酸與X反應制備硫酸銅的離子方程式Cu+2H⁺+H₂O₂=Cu²⁺+2H₂O．
（6）寫出E與D的最高價氧化物對應的水化物反應的化學方程式2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑．

Answer 1

分析 A、B、C、D、E、F、G都是元素周期表中短周期主族元素，它們的原子序數(shù)依次增大，A是周期表中原子半徑最小的元素，則A是H元素，D₃B中陰、陽離子具有相同的電子層結構，B原子最外電子層的p能級上的電子處于半滿狀態(tài)，為第VIA族元素，B為-3價、D為+1價且D是金屬元素，D的原子序數(shù)大于B、C，則D為Na元素、B為N元素，B、C均可分別與A形成10個電子分子，B、C屬同一周期，兩者可以形成許多種共價化合物，C的最外層電子數(shù)是內層電子數(shù)的3倍，則C是O元素，C、F屬同一主族，則F是S元素，E最外層電子數(shù)比最內層多1，則E最外層電子數(shù)為3，E是Al元素，G的原子序數(shù)大于F，且為短周期主族元素，則G是Cl元素，再結合物質結構分析解答．

解答 解：A、B、C、D、E、F、G都是元素周期表中短周期主族元素，它們的原子序數(shù)依次增大，A是周期表中原子半徑最小的元素，則A是H元素，D₃B中陰、陽離子具有相同的電子層結構，B原子最外電子層的p能級上的電子處于半滿狀態(tài)，為第VIA族元素，B為-3價、D為+1價且D是金屬元素，D的原子序數(shù)大于B、C，則D為Na元素、B為N元素，B、C均可分別與A形成10個電子分子，B、C屬同一周期，兩者可以形成許多種共價化合物，C的最外層電子數(shù)是內層電子數(shù)的3倍，則C是O元素，C、F屬同一主族，則F是S元素，E最外層電子數(shù)比最內層多1，則E最外層電子數(shù)為3，E是Al元素，G的原子序數(shù)大于F，且為短周期主族元素，則G是Cl元素，
（1）通過以上分析知，E是Al元素，其原子核外有13個電子，根據(jù)構造原理知其基態(tài)原子核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p¹，故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p¹；
（2）F為S元素，其價電子為3s、3p電子，其價電子排布圖為，故答案為：；
（3）元素的非金屬性越強，其最高價氧化物的水化物酸性越強，Cl元素的非金屬性大于S元素，則F、G元素對應的最高價含氧酸中酸性較強的分子式為HClO₄，
故答案為：HClO₄；
（4）電子層結構相同的離子，離子半徑隨著原子序數(shù)的增大而減小，所以離子半徑D⁺＜B^3-，
C是O元素、F是S元素，同一主族元素中，電負性隨著原子序數(shù)的增大而減小，所以電負性C＞F，
故答案為：＜；＞；＞；
（5）A、C形成的一種綠色氧化劑X有廣泛應用，X分子中A、C原子個數(shù)比1：1，則X是雙氧水，其電子式為，酸性條件下，雙氧水將銅氧化為銅離子，離子方程式為Cu+2H⁺+H₂O₂=Cu²⁺+2H₂O，
故答案為：；Cu+2H⁺+H₂O₂=Cu²⁺+2H₂O；
（6）D的最高價氧化物的水化物是NaOH，鋁和氫氧化鈉溶液反應生成偏鋁酸鈉和氫氣，反應方程式為2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑，故答案為：2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑．

點評 本題考查位置、結構及性質的應用，為高頻考點，把握元素在周期表的位置、元素化合物知識為解答的關鍵，注意元素周期律的應用及相關反應原理，側重分析與推斷能力的考查，題目難度不大．