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；(4分)
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(1分)
（3）寫出D的陽離子與A的陰離子的離子結構示意圖以及它們所形成的化合物的化學式

Answer 1

（1）A：Cl  B:O   C：H   D:Mg（2）H₂O（3）MgCl₂

解析試題分析：（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，所以可知C是氫元素（H）；根據“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（Cl）；由于“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，又“D原子的核外電子總數等于它的電子層數的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，故為鎂元素（Mg）；再結合“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，則核外存在8個電子，故其核內也有8個質子，則為氧元素（O）。
（2）C的單質是氫氣，則在空氣中燃燒生成的化合物是水，故其化學式為H₂O。
（3）由于D元素的原子的最外層電子數是2，小于4個，故在化學反應中易失掉最外層的兩個電子，則其離子結構示意圖為，故該離子帶兩個單位的正電荷，為Mg²⁺；而A元素的原子最外層電子數是7，大于4個,故在化學反應中易得到一個電子，則其離子結構示意圖為，故該離子帶一個單位的負電荷，為Cl^-，所以兩者形成的化合物的化學式為MgCl₂。
考點：物質的鑒別、推斷，原子結構示意圖與離子結構示意圖
點評：此類題的解題思路是：先要分析好題意，既要關注明顯信息，又要挖掘出有用的隱含信息；然后，結合已有知識，抓住關鍵信息，尋找突破口（即物質的特性或反應時的特殊現象等），細心地全面地思考、推斷即可；本題是對元素種類的推斷，解題的關鍵是理解和熟練掌握原子核外電子的排布特點，并依據這些特點進行分析推斷。