Question

有A、B、C、D四種元素，其核電荷數在1至20之間，B原子和D原子的核外電子總數分別等于他們各自的電子層數的4倍，這兩種元素能形成DB型的化合物，B元素在化合物中顯負價，A原子和D原子的核外電子層數相同，A元素能和C元素形成CA型化合物，并知CA的溶液能與鋅反應產生氫氣，C元素的原子質量和體積在所有元素的原子中最小．試推斷：
（1）寫出A、B、C、D的元素的符號；
A______B______C______D______；
（2）寫出C的單質在空氣中燃燒生成的化合物的化學式；
（3）寫出D的陽離子與A的陰離子的結構示意簡圖以及它們所形成的化合物的化學式．

Answer 1

因為C元素的原子質量和體積在所有元素的原子中最小可知C是氫元素，并知CA的溶液能與鋅反應產生氫氣，說明CA是HCl，所以A是氯元素，A原子和D原子的核外電子層數相同，所以D的電子層數是3層，D原子的核外電子總數分別等于他們各自的電子層數的4倍，所以可知該元素原子的核外共有12個電子，則其核內有12個質子，為鎂元素；由于有A、B、C、D四種元素，其核電荷數在1至20之間，B原子和D原子的核外電子總數分別等于他們各自的電子層數的4倍，所以B核外一定存在兩個電子層，且核外存在8個電子，則其核內有8個質子，為氧元素；
（1）由以上分析可知A、B、C、D的元素的符號分別為：Cl；O；H；Mg；
（2）C的單質是氫氣在空氣中燃燒生成的化合物是水其化學式為：H₂O；
（3）根據D的最外層電子數是2，化學反應中易失掉最外層的兩個電子而帶兩個單位的正電荷，其結構示意圖為；而A的原子最外層電子數是7，化學反應中易得到一個電子而帶一個單位的負電荷，其結構示意圖為所以兩者形成化合物的化學式為MgCl₂；
故答案為：（1）Cl；O；H；Mg；（2）H₂O；（3）；；MgCl₂；