Question

现有A、B、C、D四种短周期元素，它们的相关结构和性质信息如下表所示，请结合相关信息，完成相关的问题：

元素	相关结构和性质
A	其单质的一种晶体不是金属晶体，但是电的良导体，且难熔、质软并有润滑性，可用作原子核反应堆的慢化剂、火箭发动机喷灌和电极材料等。
B	其单质既能与强酸溶液反应，又能与强碱溶液反应，其简单离子在第三周期单核离子中半径最小。
C	是蛋白质的组成元素之一，原子核外有三种不同能量的电子，且未成对电子数最多。
D	原子核外最外层电子排布式为nsnnp2n+1

（1）表中所述A的单质晶体中微粒间的相互作用有_____________、_____________。
（2）B元素的氧化物所对应的晶体属于____晶体（填“分子”、“原子”、“离子”、“金属”），工业上制备B元素单质的化学方程式：_______________________。
（3）钠与C元素形成的Na₃C晶体中，C元素以C^3-存在，C^3-的电子排布式为_____________。C元素的气态氢化物溶于水后溶液呈碱性的原因（用方程式表示）_____________（填序号）。
（4）与D同主族的短周期元素，其单质及其化合物与D的单质及化合物均具有的性质为____ （填序号）。
A．常温下单质跟水剧烈反应并放出氧气    B．气态氮化物具有很强的热稳定性
C．气态氢化物极易溶于水并呈强酸性      D．在HXO中X的化合价均为+l价

Answer 1

（本题共8分）（1）共价键、分子间作用力（2分）
（2）离子晶体，化学方程式：2Al₂O₃→4Al+3O₂↑ （2分）
（3）ls²2s²2p⁶，原因NH₃+H₂ONH₃?H₂ONH₄⁺+OH^-  (2分) （4）B

试题分析：A单质的一种晶体不是金属晶体，但是电的良导体，且难熔、质软并有润滑性，可用作原子核反应堆的慢化剂、火箭发动机喷灌和电极材料等，则A是C元素，且A单质是石墨；B单质既能与强酸溶液反应，又能与强碱溶液反应，其简单离子在第三周期单核离子中半径最小，则B是Al元素；C是蛋白质的组成元素之一，组成蛋白质的主要元素有C、H、N、O，原子核外有三种不同能量的电子，且未成对电子数最多的元素是氮元素，则C是N元素；D原子核外最外层电子排布式为nsⁿnp²ⁿ⁺¹，n为2，则D原子最外层电子排布式为2s²np⁵，所以D是F元素。
通过以上分析知，A单质是石墨，石墨晶体中，碳原子之间存在共价键，层与层之间存在分子间作用力，所（1）以A的单质晶体中微粒间的相互作用有共价键和分子间作用力。
（2）B元素的氧化物是氧化铝，氧化铝的构成微粒是阴阳离子，所以氧化铝属于离子晶体。金属铝是活泼的金属，工业上用电解熔融氧化铝的方法冶炼铝，反应的化学方程式为2Al₂O₃4Al+3O₂↑。
（3）钠与N元素形成的Na₃N晶体中，N元素以N^3－存在，氮离子中含有10个电子，根据构造原理知C^3－的核外电子排布式为ls²2s²2p⁶；氨气和水反应生成一水合氨，一水合氨电离生成氢氧根离子，导致氨水中氢氧根离子浓度大于氢离子浓度而使氨水呈碱性，有关反应的方程式为NH₃+H₂ONH₃?H₂ONH₄⁺+OH^-。
（4）D为氟元素，与D同主族的短周期元素为氯元素。A、氧气与水不反应，A不正确；B．F和O都是活泼的非金属，所以气态氢化物具有很强的热稳定性，B正确；C、氢氟酸是弱酸，C不正确；D、F是最活泼的非金属，没有含氧酸，D不正确，答案选B。
A．氟气、氯气具有强氧化性，一定条件下其单质易与活泼金属反应，故A正确；
B．氢氟酸是弱酸，氢氯酸是强酸，故B错误；
C．氟元素、氯元素的非金属性很强，气态氢化物具有很好的热稳定性，故C正确；
D．常温下氟气与水剧烈反应生成氧气，氯气与水反应不剧烈，不能生成氧气，故D错误