Question

現(xiàn)有A、B、C、D四種短周期元素，它們的相關(guān)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)信息如下表所示，請結(jié)合相關(guān)信息，完成相關(guān)的問題：

元素	相關(guān)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)
A	其單質(zhì)的一種晶體不是金屬晶體，但是電的良導(dǎo)體，且難熔、質(zhì)軟并有潤滑性，可用作原子核反應(yīng)堆的慢化劑、火箭發(fā)動機(jī)噴灌和電極材料等。
B	其單質(zhì)既能與強(qiáng)酸溶液反應(yīng)，又能與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)，其簡單離子在第三周期單核離子中半徑最小。
C	是蛋白質(zhì)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(shù)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(zhì)晶體中微粒間的相互作用有_____________、_____________。
（2）B元素的氧化物所對應(yīng)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(zhì)的化學(xué)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(zhì)及其化合物與D的單質(zhì)及化合物均具有的性質(zhì)為____ （填序號）。
A．常溫下單質(zhì)跟水劇烈反應(yīng)并放出氧氣    B．氣態(tài)氮化物具有很強(qiáng)的熱穩(wěn)定性
C．氣態(tài)氫化物極易溶于水并呈強(qiáng)酸性      D．在HXO中X的化合價均為+l價

Answer 1

（本題共8分）（1）共價鍵、分子間作用力（2分）
（2）離子晶體，化學(xué)方程式：2Al₂O₃→4Al+3O₂↑ （2分）
（3）ls²2s²2p⁶，原因NH₃+H₂ONH₃?H₂ONH₄⁺+OH^-  (2分) （4）B

試題分析：A單質(zhì)的一種晶體不是金屬晶體，但是電的良導(dǎo)體，且難熔、質(zhì)軟并有潤滑性，可用作原子核反應(yīng)堆的慢化劑、火箭發(fā)動機(jī)噴灌和電極材料等，則A是C元素，且A單質(zhì)是石墨；B單質(zhì)既能與強(qiáng)酸溶液反應(yīng)，又能與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)，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(zhì)的組成元素之一，組成蛋白質(zhì)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(shù)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(zhì)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(zhì)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(gòu)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(yīng)的化學(xué)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(jù)構(gòu)造原理知C^3－的核外電子排布式為ls²2s²2p⁶；氨氣和水反應(yīng)生成一水合氨，一水合氨電離生成氫氧根離子，導(dǎo)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(guān)反應(yīng)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(yīng)，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(qiáng)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(qiáng)氧化性，一定條件下其單質(zhì)易與活潑金屬反應(yīng)，故A正確；
B．氫氟酸是弱酸，氫氯酸是強(qiáng)酸，故B錯誤；
C．氟元素、氯元素的非金屬性很強(qiáng)，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(yīng)生成氧氣，氯氣與水反應(yīng)不劇烈，不能生成氧氣，故D錯誤