Question

已知A、B、C、D是1～18号元素中的四种，0.5molA元素的离子得到6.02×10²³个电子被还原为中性原子，0.4g A的氧化物恰好与100mL0.2mol/L的盐酸完全反应，A原子核内质子数与中子数相等。B是地壳中含量最多的金属元素。C得到一个电子后与氩的电子层结构相同，其最高价氧化物的水化物为自然界最强的含氧酸。D元素是构成有机物的主要元素，其最内层电子数是最外层电子数的一半。

(1)A的单质可在D的最高价氧化物中燃烧得到一种白色固体和一种黑色固体，试写出其化学方程式______________________________。

(2)A、B、C的离子半径由大到小顺序为：______________。(用离子符号表示)

(3)向10mL浓度为1mol/L的B、C两元素形成的化合物的水溶液里逐滴滴入35mL浓度为1mol/L的苛性钠溶液，现象是______________________。

Answer

2Mg + CO22MgO + C Cl-＞Mg2+＞Al3+ 先生成白色沉淀，后沉淀部分溶解

【解析】

短周期元素A、B、C、D中，0.5mol A元素的离子得到6.02×1023个电子即1mol电子被还原为中性原子，则A离子为带两个单位正电荷的阳离子，0.4g A的氧化物恰好与100mL 0.2mol/L的盐酸完全反应，由AO+2HCl═ACl2+H2O，M(AO)=，所以A的摩尔质量为：40g/mol-16g/mol=24g/mol，又A原子核内质子数目与中子数目相等，则质子数为12，即A为Mg元素；B是地壳中含量最多的金属元素，则B为Al；C得到一个电子后与氩的电子层结构相同，C原子核外电子数=18-1=17，故C为Cl元素；D元素是构成有机物的主要元素，其最外层电子数是最内层电子数的2倍，则D为C元素，据此进行解答。

(1)A为Mg元素、D为C元素，C的最高价氧化物为二氧化碳，Mg在二氧化碳中燃烧生成MgO与C，反应的化学方程式为：2Mg + CO22MgO + C；

(2)A为Mg，B为Al，C为Cl，离子的电子层越多，离子半径越大，电子层相同时，核电荷数越大，离子半径越小，则镁离子、氯离子、铝离子半径大小为Cl-＞Mg2+＞Al3+；

(3)10mL浓度为1mol/L AlCl3水溶液中溶质氯化铝的物质的量为：n(AlCl3)=0.01L×1mol/l=0.01mol，35mL浓度为1mol/L的苛性钠溶液中，氢氧化钠的物质的量为：n(NaOH)=0.035L×1mol/l=0.035mol，将NaOH溶液滴入氯化铝溶液中，首先发生反应：AlCl3+3NaOH=Al(OH)3↓+3NaCl，生成氢氧化铝沉淀0.01mol，消耗NaOH0.03mol，剩余NaOH为0.035mol-0.03mol=0.005mol，然后发生反应：Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O，0.005molNaOH完全反应消耗0.005mol氢氧化铝，沉淀没有完全溶解，故整个过程现象为：先生成白色沉淀，后白色沉淀部分溶解。