Question

已知A、B、C、D、E、F、G为七种短周期主族元素，原子序数依次增大。已知：A、F的最外层电子数分别等于各自的电子层数，其中A的单质在常温下为气体。C与B、G在元素周期表中处于相邻位置，这三种元素原子的最外层电子数之和为17，质子数之和为31。D与F同周期，且在该周期中D元素的原子半径最大。根据以上信息回答下列问题：

(1)B、C、G的氢化物中稳定性最强的是__________(填化学式)，G的某种氧化物能使溴水褪色，写出该反应的化学方程式__________________________________________。

(2)B、C、D、E、F形成的简单离子半径由大到小的顺序为__________________(用离子符号表示)。

(3)A与B能形成离子化合物A₅B，A₅B中既含离子键又含共价键，其电子式为________，该物质能与水剧烈反应生成两种气体，这两种气体的化学式是__________。

(4)D、A、C和碳元素组成的化合物的水溶液呈________性，用离子方程式解释其原因________________________________________________________。

Answer

H2O SO2＋Br2＋2H2O===H2SO4＋2HBr N3－>O2－>Na＋>Mg2＋>Al3＋ H2、NH3 碱 HCO＋H2OH2CO3＋OH－

【解析】

A、B、C、D、E、F、G为七种短周期的主族元素，原子序数依次增大，A的最外层电子数等于电子层数，且A的单质在常温下为气体，则A为H元素；C与B、G在元素周期表中处于相邻位置，结合原子序数依次增大，可知C、B同周期，C、G同主族，设C、G最外层电子数为x，则B最外层电子数为x-1，故x+x+x-1=17，解得x=6，故C为O元素、B为N元素、G为S元素，三者质子数之和为31；F的最外层电子数等于电子层数，原子序数大于氧，只能处于第三周期，故F为Al；D与F同周期，且在该周期中D元素的原子半径最大，则D为Na，E的原子序数介于Na、Al之间，则E为Mg；

（1）根据上述分析可知，B是N元素，C是O元素，G为S元素，在O、N、S三元素中，O非金属性最强，故三者氢化物中H2O最稳定；G的氧化物SO2具有还原性能使溴水褪色，该反应的化学方程式为：SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr；

（2）根据上述分析，B、C、D、E、F分别是：N、O、Na、Mg、Al，它们的离子核外电子数都是10，原子序数越大，离子半径反而小，故离子顺序是：N3-＞O2-＞Na+＞Mg2+＞Al3+；

（3）根据上述分析，A为H，B为N，其形成即含有离子键又含共价键的物质是NH4H，则其电子式为：。NH4H与水反应生成的气体是：H2、NH3；

（4）根据上述分析，A为H，C为O，D为Na与碳元素形成的化合物是NaHCO3，HCO3-的水解程度大于电离程度，故NaHCO3溶液呈碱性，离子方程式为：HCO3－+H2O⇌H2CO3+OH-。