Question

【題目】有位于前四周期的A、B、C、D、E、F六種元素，它們的核電荷數依次增大。其中C、E、F是金屬元素；A和E屬同族，它們原子的最外層電子排布式為ns1。B和D也屬同族，它們原子最外層的p能級電子數是s能級電子數的兩倍。C原子的最外層電子數等于D原子的最外層電子數的一半。F元素原子共有3個價電子，其中一個價電子位于第三能層d軌道。請回答下列問題：

（1）A是_____，B是_____，F是_____。(寫元素符號)

（2）寫出F元素基態原子的核外價電子排布圖_____，其最高化合價為_____。

（3）含E元素的化合物灼燒的顏色是_____。很多金屬鹽都可以發生焰色反應，其原因是_____。

（4）請寫出元素C的最高價氧化物對應的水化物與HClO4反應的離子方程式：_____。

（5）C與E的金屬性強弱關系是C____E，請設計一個簡單實驗來證明：_____。

Answer 1

【答案】H O Sc +3 紫色 激發態的電子從能量較高的軌道躍遷到能量較低的軌道時，以一定波長光的形式將能量釋放出來 Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O < 將兩種金屬單質分別投入冷水中，鉀能和冷水發生劇烈反應而鋁幾乎不和水反應

【解析】

有位于前四周期的A、B、C、D、E、F六種元素，它們的核電荷數依次增大；B和D屬同一族，它們原子最外層的p能級電子數是s能級電子數的兩倍，最外層電子排布為ns2np4，則B為O元素、D為S元素；A和E屬同一族，它們原子的最外層電子排布為ns1，處于IA族，E的原子序數大于硫，且6種元素中只有C、E、F是金屬元素，則A為H元素、E為K元素；C原子最外層上電子數等于D原子最外層上電子數的一半，其最外層電子數為6×=3，故C為Al；F元素原子共有3個價電子，其中一個價電子位于第三能層d軌道，則價電子排布式為3d14s2，故F為Sc元素，據此分析解題。

由上述分析可知，A為H、B為O、C為Al、D為S、E為K、F為Sc；

(1)由分析知：A是H，B是O，F是Sc；

(2)F元素為Sc，基態原子的核外價電子排布式為3d14s2，則價電子排布圖，其最高化合價為+3價；

(3)E為K元素，含鉀元素的化合物灼燒的顏色是紫色；激發態的電子從能量較高的軌道躍遷到能量較低的軌道時，以一定波長光的形式將能量釋放出來，這就是很多金屬鹽都可以發生焰色反應的原因；

(4)C為Al，最高價氧化物的水化物為Al(OH)3，另外HClO4是強酸，則Al(OH)3與HClO4反應的離子方程式為Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O；

(5)將金屬K和Al分別投入到盛有冷水的燒杯中，鉀能和冷水發生劇烈反應而鋁幾乎不和水反應，則金屬性Al<K。