Question

5．表为周期表的一部分，其中的编号代表对应不同的元素．

请回答下列问题．
（1）表中属于d区的元素是⑨（填编号）；元素⑧的原子价电子排布式是3d¹⁰4s¹．
（2）③和⑦形成的常见化合物的晶体类型是分子晶体立体构型是三角锥形中心原子杂化方式sp3
（3）某元素的特征电子排布式（价电子排布式）为nsⁿnpⁿ⁺¹，该元素为周期表中的③（填编号）；该元素与元素①形成的化合物X极易溶于水的原因是氨气和水都是极性分子，氨气和水分子间可以形成分子间氢键．
（4）②③形成一种超硬、耐磨、耐高温的新型无机非金属材料，则其化学式为C₃N₄，其熔点比金刚石的高（填“高”或“低”）．
（5）⑤的氧化物与⑥的最高价氧化物的水化物的离子反应的方程式为Al₂O₃+6H⁺═2Al³⁺+3H₂O．

Answer 1

分析 由元素在周期表中位置，可知①为H、②为C、③为N、④为O、⑤为Al、⑥为S、⑦为Cl、⑧为Cu、⑨为Fe
（1）d区元素包含周期表中3-10列元素；元素⑧位于第四周IB族；
（2）N和Cl形成的常见化合物有NCl₃，为分子晶体；与NH₃分子相似，空间构型为三角锥形；中心原子杂化方式为sp³
（3）s能级最多容纳2个电子，且p能级容纳电子，故n=2，则该元素为N元素，氨气和水都是极性分子，相似相溶原理，又由于氨分子与水分子间可形成氢键；
（4）C、N形成的化合物为C₃N₄，由其超硬，耐高温等性质，可判断该化合物属于原子晶体，由于C-N键比C-C键短，C-N键键能更大，其熔点更高；
（5）Al的氧化物为Al₂O₃，S的最高价氧化物的水化物为H₂SO₄，二者反应生成硫酸铝与水．

解答 解：由元素在周期表中位置，可知①为H、②为C、③为N、④为O、⑤为Al、⑥为S、⑦为Cl、⑧为Cu、⑨为Fe
（1）属于d区的是Fe为⑨号元素，⑧为Cu元素，位于第四周IB族，Cu的外围电子排布为3d¹⁰4s¹，故答案为：Fe；3d¹⁰4s¹；   
  （2）N和Cl形成的常见化合物有NCl₃，为分子晶体；与NH₃分子相似，空间构型为三角锥形；中心原子杂化方式为sp³，故答案为：分子晶体；三角锥形；sp³；
  （3）s能级最多容纳2个电子，且p能级容纳电子，故n=2，则该元素为N元素，即为③号元素，氨气和水都是极性分子，根据相似相溶原理可知NH₃易溶于水，又由于氨分子与水分子间可形成氢键，使NH₃更易溶于水，故答案为：③；氨气和水都是极性分子，氨气和水分子间可以形成分子间氢键；
  （4）C、N形成的化合物为C₃N₄，由其超硬，耐高温等性质，可判断该化合物属于原子晶体，由于C-N键比C-C键短，C-N键键能更大，C₃N₄熔点更高，故答案为：C₃N₄；高；
  （5）Al的氧化物为Al₂O₃，S的最高价氧化物的水化物为H₂SO₄，二者反应的方程式为：Al₂O₃+6H⁺═2Al³⁺+3H₂O，故答案为：Al₂O₃+6H⁺═2Al³⁺+3H₂O．

点评 本题考查元素周期表与元素周期律、分子结构与性质、晶体类型与性质等，需要学生熟练掌握元素周期表的结构，侧重考查学生对知识的迁移应用，难度中等