Question

短周期元素A、B、C、D、E、F的原子序數(shù)逐漸減小．A的氣態(tài)氫化物的水溶液呈強酸性．B的最高價氧化物對應水化物既能溶于強酸，也可以溶于強堿．C的單質(zhì)常溫下與水可以劇烈反應，反應后的水溶液滴入酚酞試劑，不顯紅色．D元素有兩種常溫呈液態(tài)的氫化物，分子中D原子與氫原子個數(shù)比分別為1：1和1：2．F元素的最外層電子數(shù)是K層的兩倍．
請根據(jù)以上信息回答下列問題：
（1）A的原子結構示意圖

 

，C單質(zhì)的電子式為

 

，D元素的名稱是

 

，E的氣態(tài)氫化物的空間構型為

 

．
（2）B的最高價氧化物對應水化物溶于強堿的離子方程式為

 

．
（3）C的單質(zhì)與水反應的化學方程式為

 

．
（4）E的氣態(tài)氫化物與E的最高價氧化物對應的水化物反應，可生成物質(zhì)G，1mol?L^-1G的水溶液中各離子的濃度用由大到小的順序為

 

．[離子濃度用c（X）表示，X為離子的化學式]
（5）F元素可形成多種單質(zhì)，F(xiàn)₆₀就是其中的一種，若F₆₀中每個F原子通過單鍵或雙鍵與另外三個F原子相連，則F₆₀中有

 

個雙鍵．

Answer 1

考點：位置結構性質(zhì)的相互關系應用

專題：元素周期律與元素周期表專題

分析：短周期元素A、B、C、D、E、F的原子序數(shù)逐漸減小，A的氣態(tài)氫化物的水溶液呈強酸性，該氫化物為HCl，則A為Cl元素；
B的最高價氧化物對應水化物既能溶于強酸，也可以溶于強堿，則B為Al元素；
C的單質(zhì)常溫下與水可以劇烈反應，反應后的水溶液滴入酚酞試劑，不顯紅色，則溶液為酸性溶液，C有關為F元素；
D元素有兩種常溫呈液態(tài)的氫化物，分子中D原子與氫原子個數(shù)比分別為1：1和1：2，則D為O元素；
F元素的最外層電子數(shù)是K層的兩倍，則F的最外層含有4個電子，其原子序數(shù)小于O，則F為C元素，
根據(jù)以上分析并結合元素周期律、常見化學用語的表示方法等知識解答．

解答： 解：短周期元素A、B、C、D、E、F的原子序數(shù)逐漸減小，A的氣態(tài)氫化物的水溶液呈強酸性，該氫化物為HCl，則A為Cl元素；B的最高價氧化物對應水化物既能溶于強酸，也可以溶于強堿，則B為Al元素；C的單質(zhì)常溫下與水可以劇烈反應，反應后的水溶液滴入酚酞試劑，不顯紅色，則溶液為酸性溶液，C有關為F元素；D元素有兩種常溫呈液態(tài)的氫化物，分子中D原子與氫原子個數(shù)比分別為1：1和1：2，則D為O元素；F元素的最外層電子數(shù)是K層的兩倍，則F的最外層含有4個電子，其原子序數(shù)小于O，則F為C元素，
（1）根據(jù)分析可知，A為Cl元素，氯原子的核電荷數(shù)為17，最外層含有7個電子，氯原子結構示意圖為：；
C為F元素，其單質(zhì)為氟氣，氟氣為中存在F-F共價鍵，其電子式為：；
D為O元素，元素名稱為氧；
E為N元素，E的氣態(tài)氫化物為氨氣，氨氣的空間構型為三角錐形，
故答案為：；；氧；三角錐形；
（2）B為Al元素，鋁的最高價氧化物對應水化物為氫氧化鋁，氫氧化鋁溶于強堿的離子方程式為：Al（OH）₃+OH^-═AlO^-₂+2H₂O，
故答案為：Al（OH）₃+OH^-═AlO^-₂+2H₂O；
（3）C為F元素，其單質(zhì)氟氣與水反應生成氟化氫和氧氣，反應的化學方程式為：2F₂+2H₂O═4HF+O₂，
故答案為：2F₂+2H₂O═4HF+O₂；
（4）E為N元素，E的氣態(tài)氫化物為氨氣，E的最高價氧化物對應的水化物為硝酸，氨氣與硝酸可生成物質(zhì)硝酸銨，硝酸銨溶液中，銨根離子部分水解，溶液顯示酸性，則溶液中離子濃度大小為：c（NO^-₃）＞c（NH⁺₄）＞c（H⁺）＞c（OH^-），
故答案為：c（NO^-₃）＞c（NH⁺₄）＞c（H⁺）＞c（OH^-）；
（5）F為C元素，C元素可形成多種單質(zhì)，C₆₀就是其中的一種，若C₆₀中每個C原子通過單鍵或雙鍵與另外三個C原子相連，根據(jù)碳原子需要形成4個共價鍵可知，C₆₀中存在五元環(huán)和六元環(huán)，且每個六元環(huán)中必須含有3個碳碳雙鍵，
設C₆₀分子中含有x個五邊形和y個六邊形，根據(jù)歐拉定理求棱邊數(shù)：每個頂點伸出三條棱，而每條棱又總是由兩個頂點共有，每個頂點單獨伸出的棱有1.5條，60個頂點共伸出的棱為60×1.5=90條；至此，依據(jù)歐拉定理可寫出：60+x+y-90=2 ①每條棱是由兩個面共用的，所以，一個五邊形單獨占有的棱邊數(shù)為2.5條，一個六邊形單獨占有的棱邊數(shù)為3條，由棱邊數(shù)守恒可得：②2.5x+3y=90 ②聯(lián)立①②可以解得：x=12，y=20，每個碳碳雙鍵為六個六元環(huán)共用，則C₆₀中含有的碳碳雙鍵的數(shù)目為：20×3×

1

2

=30，
故答案為：30．

點評：本題考查了位置結構與性質(zhì)關系的綜合應用，題目難度中等，正確推斷各元素名稱為解答關鍵，注意明確原子結構與元素周期表、元素周期律的關系，試題有利于培養(yǎng)學生的分析、理解能力及靈活應用所學知識的能力．