Question

A、B、C、D、E、F是核电荷数依次增大的六种短周期主族元素，A元素的原子核内只有1个质子；B元素的原子半径是其所在主族中最小的，B的最高价氧化物对应水化物的化学式为HBO₃；C元素原子的最外层电子数比次外层多4；C的阴离子与D的阳离子具有相同的电子排布，两元素可形成化合物D₂C；C、E同主族。

(1)B在周期表中的位置为___________________________。

(2)元素C与元素D以原子个数比为1∶1形成化合物Q，请写出Q的电子式为_______。

(3)用电子式表示化合物D₂C的形成过程_____________________。

(4)元素A、B、C以原子个数比为4∶2∶3形成化合物W，化合物W中存在的化学键有____________________。

(5)写出碳单质与E的最高价氧化物对应水化物浓溶液反应的化学方程式为____________，当转移电子为0.2 mol时，标准状况下反应产生气体_______________L。

(6)已知E单质和F单质的水溶液反应会生成两种强酸，其离子方程式为_____________。

Answer

第二周期第ⅤA族 离子键 共价键 C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O 3.36 S+3Cl2+4H2O=8H++6Cl-+SO42-

【解析】

A、B、C、D、E、F是核电荷数依次增大的6种短周期主族元素，A元素的原子核内只有1个质子，则A为H元素；B的最高价氧化物对应水化物的化学式为HBO3，则B的最高化合价为+5价，位于元素周期表第ⅤA族，B元素的原子半径是其所在主族中最小的，则B为N元素；C元素原子的最外层电子数比次外层多4个，则B原子核外电子排布为2、6，原子最外层电子数为6，C为O元素；C的阴离子与D的阳离子具有相同的电子排布，两元素可形成化合物D2C，则D的化合价为+1价，D为Na元素；C、E主族，则E为S元素，F的原子序数大于S，则F为Cl元素，据此进行解答。

根据上述分析可知：A是H，B是N，C是O，D是Na，E是S，F是Cl元素。

(1)B是N元素，原子核外电子排布为2、5，位于元素周期表第二周期第VA族；

(2)元素C是O，D是Na，二者按原子个数比为1∶1形成化合物Q为Na2O2，该物质为离子化合物，2个Na+与O22-之间通过离子键结合，O22-中2个O原子之间以共价键结合，其电子式为：；

(3)化合物D2C是Na2O，该化合物为离子化合物，用电子式表示其形成过程为：；

(4)元素A、B、C以原子个数比为4∶2∶3形成化合物W是NH4NO3，该化合物是离子化合物，NH4+与NO3-之间通过离子键结合，在NH4+与NO3-内都含有极性共价键，因此NH4NO3中含有的化学键类型为离子键、共价键；

(5)E是S元素，其最高价氧化物对应的水化物是H2SO4，C与浓硫酸在加热时发生氧化还原反应产生CO2、SO2、H2O，反应的化学方程式为：C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O。根据方程式可知：每转移4 mol电子，反应产生1 mol CO2和2 mol SO2气体，共3 mol气体，则反应转移0.2 mol电子时，产生气体的物质的量为×0.2 mol=0.15 mol，气体在标准状况下的体积V=0.15 mol×22.4 L/mol=3.36 L；

(6)E是S元素，F是Cl元素，二者的单质在水溶液中反应产生两种强酸分别是H2SO4、HCl，根据原子守恒及电子守恒、电荷守恒，可得该反应的离子方程式为：S+3Cl2+4H2O=8H++6Cl-+SO42-。