Question

19．甲、乙、丙、丁四種短周期元素可以組成下列框圖中除Br₂和L以外的物質(zhì)，其原子序數(shù)依次增大．甲和乙可形成常見液態(tài)化合物K，固體A中含有丙元素的正一價陽離子，其電子層結構與氖原子相同，丁元素原子的最外層電子數(shù)是其電子層數(shù)的2倍．在一定條件下，下列各物質(zhì)可發(fā)生如圖所示的變化（反應中生成的水沒有寫出）：

試回答：
（1）A的電子式為；所含化學鍵類型為離子鍵、共價鍵（或離子鍵、非極性鍵）；A晶體的晶胞中陽離子和陰離子的個數(shù)比為2：1．
（2）溴元素在周期表的位置第四周期ⅦA族丁元素的陰離子結構示意圖為．
（3）甲、乙、丙、丁四元素的離子半徑由大到小的順序為（用離子符號表示）S^2-＞O^2-＞Na⁺＞H⁺；甲、乙、丙、丁四元素的第一電離能由大到小的順序為（用元素符號表示）O＞S＞H＞Na．
（4）F分子的空間構型為V形；H分子的空間構型為平面三角形．

Answer 1

分析 甲和乙可形成常見液態(tài)化合物K，H溶于K中可得溶液，則K為H₂O，根據(jù)原子序數(shù)可知甲為H元素，乙為O元素，固體A中含有丙元素的正一價陽離子，其電子層結構與氖原子相同，丙為Na元素，A為Na₂O₂，則C為NaOH，D為O₂，丁元素原子的最外層電子數(shù)是其電子層數(shù)的2倍，且原子序數(shù)比丙大，應為S元素，氣體F能與溴水和氧氣反應，說明具有還原性，應為SO₂，和氧氣反應生成SO₃，則E為H₂SO₄，固體B應為Na₂SO₃，G為Na₂SO₄，L為HBr，結合對應物質(zhì)的性質(zhì)解答該題．

解答 解：甲和乙可形成常見液態(tài)化合物K，H溶于K中可得溶液，則K為H₂O，根據(jù)原子序數(shù)可知甲為H元素，乙為O元素，固體A中含有丙元素的正一價陽離子，其電子層結構與氖原子相同，丙為Na元素，A為Na₂O₂，則C為NaOH，D為O₂，丁元素原子的最外層電子數(shù)是其電子層數(shù)的2倍，且原子序數(shù)比丙大，應為S元素，氣體F能與溴水和氧氣反應，說明具有還原性，應為SO₂，和氧氣反應生成SO₃，則E為H₂SO₄，固體B應為Na₂SO₃，G為Na₂SO₄，L為HBr，
（1）A為Na₂O₂，為離子化合物，電子式為，含有離子鍵和共價鍵，由電子式可知晶體的晶胞中陽離子和陰離子的個數(shù)比為2：1，
故答案為：；離子鍵、共價鍵（或離子鍵、非極性鍵）； 2：1；
（2）溴的原子序數(shù)為35，原子核外有4個電子層，最外層電子數(shù)為7，位于周期表第四周期ⅦA族，丁為S元素，對應陰離子核外由3個電子層，最外層電子數(shù)為8，離子的結構示意圖為，故答案為：第四周期ⅦA族；；
（3）甲為H元素，離子半徑最小，乙、丙、丁三元素的離子分別為O^2-、Na⁺、S^2-，O^2-、Na⁺具有相同的核外電子排布，核電核數(shù)越大，半徑越小，則離子半徑O^2-＞Na⁺，核外電子層數(shù)最多，半徑最大，則四種離子的半徑由大到小的順序為S^2-＞O^2-＞Na⁺＞H⁺，同周期元素從左到右，第一電離能逐漸增大，同主族元素從上到下，第一電離能逐漸減小，為O＞S＞H＞Na，
故答案為：S^2-＞O^2-＞Na⁺＞H⁺；O＞S＞H＞Na；
（4）F為SO₂，含有2個σ鍵，孤對電子數(shù)為$\frac{6-2×2}{2}$=1，為V形結構，H為SO₃，含有3個σ鍵，沒有孤對電子，為平面三角形，故答案為：V形；平面三角形．

點評 本題考查無機物的推斷，為高考常見題型，側重于學生的分析能力的考查，題目難度中等，本題在推斷時注意原子結構特征，為解答該題的關鍵，注意相關元素化合物的性質(zhì)．