例谈短周期ABC

杨涛

一、由短周期元素组成的电子数相同的微粒

1.由短周期元素组成的10电子微粒

阳离子：Na+、Mg2+、Al3+、NH+4、H3O+。

阴离子：F-、O2-、N3-、NH-2、OH-。

分子：Ne、HF、H2O、NH3、CH4。

2.由短周期元素组成的18电子微粒。

阳离子：PH+4（K+、Ca2+不是短周期的）。

阴离子：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（联氨）、NH2OH（羟胺）等。

3.由短周期元素组成的核外电子总数及质子总数均相等的微粒

阳离子：Na+、NH+4、H3O+（11个质子、10个电子）。

阴离子：F-、NH-2、OH-（9个质子、10个电子）。

分子：Ne、HF、H2O、NH3、CH4（均为10个质子、10个电子）；Ar、HCl、H2S、PH3、SiH4、F2、H2O2、C2H6、CH3OH、N2H4、CH3NH2、CH3F、NH2OH（均为18个质子、18个电子）。

二、由短周期元素组成的XmYn型化合物

1.原子个数比为2∶3的化合物

例1 若短周期中的两种元素可以形成原子个数比为2∶3的化合物，则这两种元素的原子序数之差不可能是（ ）。

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

分析 对于短周期元素来说，原子序数为奇数，化合价也为奇数；原子序数为偶数，化合价也为偶数（这是一般规律）。另外，应注意少数元素具有多种可变的化合价。化合价之差属奇偶数之差，允许出现奇数，不应出现偶数。应选D。

总结 由短周期元素组成的原子个数为2∶3有以下几种类型：

2.原子个数比为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的原子序数为m，则B的原子序数可能是（ ）。

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 题中规定了化学式为AB2，那么，A2B型化合物均不符合题意。可用列举法，

选D。

总结 由短周期元素组成的原子个数比为1∶2的化合物有以下几种类型：

XY2型：MgCl2、MgF2、BeCl2、BeF2、CO2、CS2、SiO2、SO2、NO2、ClO2（自来水消毒剂）。

X2Y型：H2O、H2S、Li2O、Li2S、Na2O、Na2S。

X2Y4型：N2O4、C2H4。

XnY2n型：符合CnH2n的烃类。

3.原子个数比为1∶3的化合物

例3 短周期元素中的两种，能形成原子个数比为1∶3的化合物，若这两种元素的原子序数分别为a和b，则a和b的关系可能是（ ）。

①a=b+5 ②a+b=8

③a+b=30 ④a=b+8

A.①②③④ B.②③④ C.②③ D.③④

分析 本题易错选B，正确答案为A。

总结 由短周期元素组成的原子个数比为1∶3的化合物有以下几种类型：

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.原子个数比为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的原子序数为m，Y的原子序数为n，则m和n的关系不可能为（ ）。

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

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

提示 本题易漏选C，正确答案为BC。

总结 由短周期元素组成的原子个数比为1∶4的化合物有：CH4、SiH4、CF4、CCl4、SiF4、SiCl4。

5.原子个数比为1∶1的化合物

由短周期元素组成的原子个数比为1∶1的化合物主要包括以下几类：

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

（2）H2O2、Na2O2。

（3）C2H2、C6H6、CnHn（烃类）。

（4）BN（原子晶体）、AlN、SiC（原子晶体）。

（5）CO、NO（不成盐氧化物）。

（6）LiH、NaH（固态离子型氢化物）。

（7）ClF（卤素互化物）。

全面了解上面5个方面的总结，利于深化对短周期元素的认识，也有利于解题。

三、短周期内的元素推断

例5 A、B、C是短周期元素，这些元素的原子最外层电子数分别为1、4、6，则由这三种元素组成的化合物的化学式不可能是（ ）。

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项可能是H2CO3、Li2CO3、Na2CO3、H2SiO3、Li2SiO3、Na2SiO3等物质；C项可能是HCHO（甲醛）；D项可能是HCOOH（甲酸）。因此，本题答案为B。

（收稿日期：2015-06-10）