Question

現有A、B、C、D四種短周期元素，它們的相關結構和性質信息如下表所示，請結合相關信息，完成相關的問題：

元素      相關結構和性質

A            其單質的一種晶體不是金屬晶體，但是電的良導體，且難熔、質軟并有潤滑性，可用作原子核反應堆的慢化劑、火箭發(fā)動機噴灌和電極材料等。

B            其單質既能與強酸溶液反應，又能與強堿溶液反應，其簡單離子在第三周期單核離子中半徑最小。

C            是蛋白質的組成元素之一，原子核外有三種不同能量的電子，且未成對電子數最多。

D            原子核外最外層電子排布式為nsⁿnp²ⁿ⁺¹

（1）表中所述A的單質晶體中微粒間的相互作用有_____________、_____________。

（2）B元素的氧化物所對應的晶體屬于____晶體（填“分子”、“原子”、“離子”、“金屬”），工業(yè)上制備B元素單質的化學方程式：_______________________。

（3）鈉與C元素形成的Na₃C晶體中，C元素以C^3-存在，C^3-的電子排布式為_____________。C元素的氣態(tài)氫化物溶于水后溶液呈堿性的原因（用方程式表示）_____________（填序號）。

（4）與D同主族的短周期元素，其單質及其化合物與D的單質及化合物均具有的性質為____ （填序號）。

A．常溫下單質跟水劇烈反應并放出氧氣    B．氣態(tài)氮化物具有很強的熱穩(wěn)定性

C．氣態(tài)氫化物極易溶于水并呈強酸性      D．在HXO中X的化合價均為+l價

 

Answer 1

【答案】

（本題共8分）（1）共價鍵、分子間作用力（2分）

（2）離子晶體，化學方程式：2Al₂O₃→4Al+3O₂↑  （2分）

（3）ls²2s²2p⁶，原因NH₃+H₂ONH₃•H₂ONH₄⁺+OH^-  (2分)  （4）B

【解析】

試題分析：A單質的一種晶體不是金屬晶體，但是電的良導體，且難熔、質軟并有潤滑性，可用作原子核反應堆的慢化劑、火箭發(fā)動機噴灌和電極材料等，則A是C元素，且A單質是石墨；B單質既能與強酸溶液反應，又能與強堿溶液反應，其簡單離子在第三周期單核離子中半徑最小，則B是Al元素；C是蛋白質的組成元素之一，組成蛋白質的主要元素有C、H、N、O，原子核外有三種不同能量的電子，且未成對電子數最多的元素是氮元素，則C是N元素；D原子核外最外層電子排布式為nsⁿnp²ⁿ⁺¹，n為2，則D原子最外層電子排布式為2s²np⁵，所以D是F元素。

通過以上分析知，A單質是石墨，石墨晶體中，碳原子之間存在共價鍵，層與層之間存在分子間作用力，所（1）以A的單質晶體中微粒間的相互作用有共價鍵和分子間作用力。

（2）B元素的氧化物是氧化鋁，氧化鋁的構成微粒是陰陽離子，所以氧化鋁屬于離子晶體。金屬鋁是活潑的金屬，工業(yè)上用電解熔融氧化鋁的方法冶煉鋁，反應的化學方程式為2Al₂O₃4Al+3O₂↑。

（3）鈉與N元素形成的Na₃N晶體中，N元素以N^3－存在，氮離子中含有10個電子，根據構造原理知C^3－的核外電子排布式為ls²2s²2p⁶；氨氣和水反應生成一水合氨，一水合氨電離生成氫氧根離子，導致氨水中氫氧根離子濃度大于氫離子濃度而使氨水呈堿性，有關反應的方程式為NH₃+H₂ONH₃•H₂ONH₄⁺+OH^-。

（4）D為氟元素，與D同主族的短周期元素為氯元素。A、氧氣與水不反應，A不正確；B．F和O都是活潑的非金屬，所以氣態(tài)氫化物具有很強的熱穩(wěn)定性，B正確；C、氫氟酸是弱酸，C不正確；D、F是最活潑的非金屬，沒有含氧酸，D不正確，答案選B。

A．氟氣、氯氣具有強氧化性，一定條件下其單質易與活潑金屬反應，故A正確；

B．氫氟酸是弱酸，氫氯酸是強酸，故B錯誤；

C．氟元素、氯元素的非金屬性很強，氣態(tài)氫化物具有很好的熱穩(wěn)定性，故C正確；

D．常溫下氟氣與水劇烈反應生成氧氣，氯氣與水反應不劇烈，不能生成氧氣，故D錯誤

考點：考查物質性質與元素推斷、晶體結構、分子結構與極性、核外電子排布規(guī)律以及元素周期律的應用