Question

现有A、B、C、D、E、F六种短周期主族元素，其原子序数依次增大。A能分别与B、C、D三种元素形成电子数相同的分子，且B的最外层电子数是次外层电子数的2倍。E的阳离子、D的阴离子均与氖原子的电子层结构相同，且E的单质与D的单质反应能生成E₂D和E₂D₂两种化合物。F所在主族序数与所在周期序数之差为4。(答题时，请用具体的化学用语表示)

(1)元素B在周期表中的位置__________周期________族；C元素的原子结构示意图_________________。

(2)写出由E、F两种元素形成的离子化合物的电子式________________，C₂A₄的结构式为：_______________，用电子式表示E₂D的形成过程：_____________________。

(3)C、D、E形成的简单离子的半径由大到小的顺序为：_____________________。(用离子符号表示)

(4)E的最高价氧化物对应的水化物与F的最高价氧化物对应的水化物之间发生的化学反应方程式为：______________________________________________________________。

(5)向KI溶液中通入适量的F单质后，再滴加一定量的CCl₄，振荡静置后的现象为_____________________________________，继续通入F单质并充分振荡，混合溶液逐渐褪为无色，若1mol还原剂转移10N_A电子，上述反应的化学方程式为：___________________。

Answer

二 ⅣA N3－＞O2－＞Na＋ NaOH＋HClO4＝NaClO4＋H2O 溶液分层下层为紫色 5Cl2＋I2＋6H2O＝10HCl＋2HIO3

【解析】

A、B、C、D、E、F六种短周期主族元素，其原子序数依次增大，B的最外层电子数是次外层电子数的2倍，则B为C元素；E的阳离子、D的阴离子均与氖原子的电子层结构相同，且E的单质与D的单质反应能生成E2D和E2D2两种化合物，则可以确定E为Na元素，D为O元素；A能分别与B、C、D三种元素形成电子数相同的分子，可推断A为H元素，C为N元素；由于F原子序数在以上六种元素中最大，且E为Na元素，则F为第三周期元素，F所在主族序数与所在周期序数之差为4，则F为第三周期第ⅦA族的Cl元素，据此分析结合元素性质解答。

根据分析，A、B、C、D、E、F分别为H、C、N、O、Na、Cl；

(1) B为C元素，在周期表中的位置第二周期第ⅣA族；C为N元素，N原子结构示意图为；

(2) E为Na元素，F为Cl元素，由E、F两种元素形成的离子化合物为NaCl，NaCl的电子式为；A为H元素，C为N元素，C2A4为N2H4，结构式为：；D为O元素，E为Na元素，E2D为Na2O，用电子式表示Na2O的形成过程为：；

(3) C为N元素，D为O元素，E为Na元素，C、D、E形成的简单离子具有相同的电子层结构，电子层结构相同的微粒，核电荷数越大，半径越小，则离子半径由大到小的顺序为：N3－＞O2－＞Na＋；

(4) E为Na元素，最高价氧化物对应的水化物为氢氧化钠，F为Cl元素，最高价氧化物对应的水化物高氯酸，二者发生酸碱中和反应，化学反应方程式为：NaOH＋HClO4＝NaClO4＋H2O；

(5)F为Cl元素，其单质为氯气，向KI溶液中通入适量的氯气后，氯气与碘化钾反应生成碘单质和氯化钠，再滴加一定量的CCl4，振荡静置后，由于碘单质在四氯化碳中的溶解度远大于其在水中的溶解度，四氯化碳将生成的碘萃取到四氯化碳中，四氯化碳密度比水大，在下层，则现象为溶液分层，下层为紫色；继续通入氯气并充分振荡，混合溶液逐渐褪为无色，氯气和碘单质发生氧化还原反应，氯气的氧化性大于碘单质，氯气作氧化剂，碘单质作还原剂，若1molI2完全反应转移10NA电子，即一个碘原子失去5个电子，碘元素由0价变为+5价，Cl元素的化合价应降低，得到电子只能变为氯离子，则由此推断，氯气和碘单质在溶液中反应生成HCl和HIO3，发生反应的化学方程式为：5Cl2＋I2＋6H2O=10HCl＋2HIO3。