Question

化学-选修物质结构与性质：A、B、C、D、E、F均为常见的短周期元素，原子序数依次增大，已知：①A元素中的一种原子没有中子．
②B元素原子最外层电子数是次外层电子数的2倍．
③C元素最高正价与最低负价的代数和为2．
④A与D能以原子个数比1：1、2：1形成两种液态化合物．
⑤E²⁺离子的电子层结构与氖原子相同．
⑥F元素有多种化合价，且常温下F元素的单质与强碱溶液反应，可得到两种含F元素的化合物．
⑦C、F两种元素质子数之和是B元素质子数的4倍．
回答下列问题：
（1）A元素中没有中子的同位素的原子组成符号为

₁¹H

，F简单阴离子的结构示意图

，化合物AFD的电子式为

，B₂A₂的结构式为

H-C≡C-H

．
（2）由C、F两种元素组成的化合物X，常温下为易挥发的淡黄色液体，X分子为三角锥形分子，且分子里C、F两种原子最外层均达到8个电子的稳定结构．X遇水蒸气可形成一种常见的漂白性物质．则X的分子式

NCl₃

；分子中C、F原子间的化学键的类型为

极性键

（填“极性键”或“非极性键”），属于

极性

分子（填“极性”或“非极性”），X与水反应的化学方程式为

NCl₃+3H₂O=NH₃+3HClO

．
（3）B、C两种元素可形成一种硬度比金刚石还大的化合物Y．在化合物Y中，B、C两原子以单键相结合，且每个原子的最外层均达到8个电子的稳定结构．则Y的化学式为

C₃N₄

，Y的硬度比金刚石硬度大的原因是

二者均为原子晶体，N的原子半径比C的原子半径小，C-N键长比C-C键长短，C-N键能比C-C键能大，所以C₃N₄的硬度比金刚石硬度大

．

Answer 1

分析：①A元素中的一种原子没有中子，则A是H元素；
②B原子最外层电子数是次外层电子数的2倍，则B为C元素；
③C元素最高正价与最低负价的代数和为2，则C为N元素；
④A与D能以原子个数比1：1、2：1形成两种液态化合物，则D为O元素；
⑤E²⁺离子的电子层结构与氖原子相同，则E为Mg元素；
⑦C、F两种元素质子数之和是B元素质子数的4倍，C为N，质子数为7，B为C，质子数为6，则F的质子数为17，为Cl元素．
以此解答该题．

解答：解：①A元素中的一种原子没有中子，则A是H元素；
②B原子最外层电子数是次外层电子数的2倍，则B为C元素；
③C元素最高正价与最低负价的代数和为2，则C为N元素；
④A与D能以原子个数比1：1、2：1形成两种液态化合物，则D为O元素；
⑤E²⁺离子的电子层结构与氖原子相同，则E为Mg元素；
⑦C、F两种元素质子数之和是B元素质子数的4倍，C为N，质子数为7，B为C，质子数为6，则F的质子数为17，为Cl元素．
（1）A为H，没有中子的同位素的原子组成符号为₁¹H，F为Cl元素，对应的离子的核电荷数为17，原子核外有18个电子，结构示意图为，
化合物AFD为HClO，为共价化合物，电子式为，B₂A₂为C₂H₂，为直线形分子，结构式为H-C≡C-H，
故答案为：₁¹H；；  ；H-C≡C-H；
（2）X分子为三角锥形分子，且分子里C、F两种原子最外层均达到8个电子的稳定结构，则X的分子式为NCl₃，N和Cl形成的共价键为极性键，形成的分子为极性分子，
遇水蒸气可形成一种常见的漂白性物质，该物质为HClO，与水反应的化学方程式为NCl₃+3H₂O=NH₃+3HClO，
故答案为：NCl₃； 极性键；极性；NCl₃+3H₂O=NH₃+3HClO；
（3）B、C两原子以单键相结合，且每个原子的最外层均达到8个电子的稳定结构．则Y的化学式为C₃N₄，由于N的原子半径比C的原子半径小，C-N键长比C-C键长短，C-N键能比C-C键能大，所以C₃N₄的硬度比金刚石硬度大．
故答案为：C₃N₄；二者均为原子晶体，N的原子半径比C的原子半径小，C-N键长比C-C键长短，C-N键能比C-C键能大，所以C₃N₄的硬度比金刚石硬度大．

点评：本题考查原子结构与元素周期律的性质，题目难度中等，本题注意把握原子的结构特点，为解答该题的关键，注意把握晶体的结构和性质．