Question

13．有A、B、C、D四种元素，其中A元素和B元素的原子都有1个未成对电子，A⁺比B^-少一个电子层，B原子得一个电子后3p轨道全满；C原子的p轨道中有3个未成对电子，其气态氢化物在水中的溶解度在同族元素所形成的氢化物中最大；D的最高化合价和最低化合价的代数和为4，其最高价氧化物中含D的质量分数为40%，且其核内质子数等于中子数．R是由A、D两元素形成的离子化合物，其中A与D离子的数目之比为2：1．请回答下列问题．
（1）A单质、B单质、化合物R的熔点大小顺序为下列的②（填序号）；
①A单质＞B单质＞R  ②R＞A单质＞B单质   ③B单质＞R＞A单质  ④A单质＞R＞B单质
（2）CB₃分子的空间构型是三角锥形，其固体时的晶体类型为分子晶体；
（3）写出D原子的核外电子排布式：ls²2s²2p⁶3s²3p⁶，C的氢化物比D的氢化物在水中的溶解度大得多的原因是NH₃与水分子之间可以形成氢键且发生化学反应；
（4）B元素和D元素的电负性大小关系为Cl＞S；
（5）A与B形成的离子化合物的晶胞中，每个A⁺周围与它距离相等且最近的B^-有6个，这些B^-围成的空间几何构型为正八面体．

Answer 1

分析 A、B、C、D四种元素，B原子得一个电子后3p轨道全满，则B是Cl元素；A⁺比B^-少一个电子层，则A是Na元素；C原子的p轨道中有3个未成对电子，则为第VA族元素，其气态氢化物在水中的溶解度在同族元素所形成的氢化物中最大，说明其氢化物中能和水形成分子间氢键，所以C是N元素；D的最高化合价和最低化合价的代数和为4，处于ⅥA族，最高价氧化物为DO₃，最高价氧化物中含D的质量分数为40%，则$\frac{Mr（D）}{Mr（D）+48}$=40%，故Mr（D）=32，且其核内质子数等于中子数，所以D是S元素；R是由A、D两元素形成的离子化合物，其中A与D离子的数目之比为2：1，则R是Na₂S，据此解答．

解答 解：A、B、C、D四种元素，B原子得一个电子后3p轨道全满，则B是Cl元素；A⁺比B^-少一个电子层，则A是Na元素；C原子的p轨道中有3个未成对电子，则为第VA族元素，其气态氢化物在水中的溶解度在同族元素所形成的氢化物中最大，说明其氢化物中能和水形成分子间氢键，所以C是N元素；D的最高化合价和最低化合价的代数和为4，处于ⅥA族，最高价氧化物为DO₃，最高价氧化物中含D的质量分数为40%，则$\frac{Mr（D）}{Mr（D）+48}$=40%，故Mr（D）=32，且其核内质子数等于中子数，所以D是S元素；R是由A、D两元素形成的离子化合物，其中A与D离子的数目之比为2：1，则R是Na₂S．
（1）A单质、B单质、化合物R分别是Na、Cl₂、Na₂S，硫化钠是离子晶体，钠是金属晶体，固体氯气是分子晶体，金属Na的熔点很低，故晶体熔点高低顺序是：R＞A单质＞B单质，故选②；
（2）NCl₃分子中氮原子含有3个共价单键且含有一个孤电子对，空间构型为三角锥形，其固态时的晶体中构成微粒是分子，所以晶体类型为分子晶体，
故答案为：三角锥形；分子晶体；
（3）D为S元素，原子核外电子排布式为ls²2s²2p⁶3s²3p⁶，C的氢化物为NH₃、D的氢化物为H₂S，在水中的溶解度大得多的原因是：NH₃与水分子之间可以形成氢键且发生化学反应，而硫化氢不能，
故答案为：ls²2s²2p⁶3s²3p⁶；NH₃与水分子之间可以形成氢键且发生化学反应；
（4）B为Cl元素，D为S元素，同周期自左而右，电负性增强，所以电负性Cl＞S，
故答案为：Cl＞S；
（5）A与B形成的离子化合物为NaCl，每个Na⁺周围与它距离相等且最近的Cl^-有6个，若钠离子位于体心，6个氯离子位于晶胞的面心，这些Cl^-围成的空间几何构型为：正八面体，
故答案为：6；正八面体．

点评 本题是对物质结构和性质的考查，涉及熔沸点比较、晶体类型、微粒构型、核外电子排布、氢键、电负性、晶胞结构等，正确推断元素是解本题关键，难度中等，注意识记中学常见晶胞结构．