例談短周期ABC

楊濤

一、由短周期元素組成的電子數(shù)相同的微粒

1.由短周期元素組成的10電子微粒

陽離子：Na+、Mg2+、Al3+、NH+4、H3O+。

陰離子：F-、O2-、N3-、NH-2、OH-。

分子：Ne、HF、H2O、NH3、CH4。

2.由短周期元素組成的18電子微粒。

陽離子：PH+4（K+、Ca2+不是短周期的）。

陰離子：Cl-、S2-、P3-、HS-。

分子：Ar、HCl、H2S、PH3、SiH4、F2、H2O2、C2H6、CH3OH（甲醇）、CH3NH2（甲胺）、CH3F（一氟甲烷）、N2H4（聯(lián)氨）、NH2OH（羥胺）等。

3.由短周期元素組成的核外電子總數(shù)及質子總數(shù)均相等的微粒

陽離子：Na+、NH+4、H3O+（11個質子、10個電子）。

陰離子：F-、NH-2、OH-（9個質子、10個電子）。

分子：Ne、HF、H2O、NH3、CH4（均為10個質子、10個電子）；Ar、HCl、H2S、PH3、SiH4、F2、H2O2、C2H6、CH3OH、N2H4、CH3NH2、CH3F、NH2OH（均為18個質子、18個電子）。

二、由短周期元素組成的XmYn型化合物

1.原子個數(shù)比為2∶3的化合物

例1 若短周期中的兩種元素可以形成原子個數(shù)比為2∶3的化合物，則這兩種元素的原子序數(shù)之差不可能是（ ）。

A.1 B.3 C.5 D.6

分析 對于短周期元素來說，原子序數(shù)為奇數(shù)，化合價也為奇數(shù)；原子序數(shù)為偶數(shù)，化合價也為偶數(shù)（這是一般規(guī)律）。另外，應注意少數(shù)元素具有多種可變的化合價?；蟽r之差屬奇偶數(shù)之差，允許出現(xiàn)奇數(shù)，不應出現(xiàn)偶數(shù)。應選D。

總結 由短周期元素組成的原子個數(shù)為2∶3有以下幾種類型：

2.原子個數(shù)比為1∶2的化合物

例2 短周期元素A、B能形成化合物AB2，已知A的原子序數(shù)為m，則B的原子序數(shù)可能是（ ）。

①m+5 ②m-3 ③m+13 ④m+2

⑤m+10 ⑥m-6 ⑦m-8 ⑧m+1

A.①②④⑥ B.④⑥⑦⑧

C.①②③④⑤⑥ D.全部

分析 題中規(guī)定了化學式為AB2，那么，A2B型化合物均不符合題意?？捎昧信e法，

選D。

總結 由短周期元素組成的原子個數(shù)比為1∶2的化合物有以下幾種類型：

XY2型：MgCl2、MgF2、BeCl2、BeF2、CO2、CS2、SiO2、SO2、NO2、ClO2（自來水消毒劑）。

X2Y型：H2O、H2S、Li2O、Li2S、Na2O、Na2S。

X2Y4型：N2O4、C2H4。

XnY2n型：符合CnH2n的烴類。

3.原子個數(shù)比為1∶3的化合物

例3 短周期元素中的兩種，能形成原子個數(shù)比為1∶3的化合物，若這兩種元素的原子序數(shù)分別為a和b，則a和b的關系可能是（ ）。

①a=b+5 ②a+b=8

③a+b=30 ④a=b+8

A.①②③④ B.②③④ C.②③ D.③④

分析 本題易錯選B，正確答案為A。

總結 由短周期元素組成的原子個數(shù)比為1∶3的化合物有以下幾種類型：

XY3型：BF3、BCl3、AlF3、AlCl3、NCl3、PCl3、NH3、PF3、NH3、PH3、SO3。

X3Y型：Li3N、Na3N。

X2Y6型：C2H6（乙烷）、B2H6（乙硼烷）。

4.原子個數(shù)比為1∶4的化合物

例4 短周期元素X和Y能形成XY4型化合物，若X的原子序數(shù)為m，Y的原子序數(shù)為n，則m和n的關系不可能為（ ）。

A.m-13=n B.n-5=m

C.m+8=n D.n-11=m

提示 本題易漏選C，正確答案為BC。

總結 由短周期元素組成的原子個數(shù)比為1∶4的化合物有：CH4、SiH4、CF4、CCl4、SiF4、SiCl4。

5.原子個數(shù)比為1∶1的化合物

由短周期元素組成的原子個數(shù)比為1∶1的化合物主要包括以下幾類：

（1）HF、HCl、LiF、LiCl、NaF、NaCl、BeO、BeS、MgO、MgS。

（2）H2O2、Na2O2。

（3）C2H2、C6H6、CnHn（烴類）。

（4）BN（原子晶體）、AlN、SiC（原子晶體）。

（5）CO、NO（不成鹽氧化物）。

（6）LiH、NaH（固態(tài)離子型氫化物）。

（7）ClF（鹵素互化物）。

全面了解上面5個方面的總結，利于深化對短周期元素的認識，也有利于解題。

三、短周期內的元素推斷

例5 A、B、C是短周期元素，這些元素的原子最外層電子數(shù)分別為1、4、6，則由這三種元素組成的化合物的化學式不可能是（ ）。

A.A2BC3 B.A3BC4 C.A2BC D.A2BC2

分析 A在ⅠA族，可能是H、Li、Na；B在ⅣA族，可能是C、Si；C在ⅥA族，可能是O、S。A項可能是H2CO3、Li2CO3、Na2CO3、H2SiO3、Li2SiO3、Na2SiO3等物質；C項可能是HCHO（甲醛）；D項可能是HCOOH（甲酸）。因此，本題答案為B。

（收稿日期：2015-06-10）