Question

化學(xué)-選修物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)：A、B、C、D、E、F均為常見的短周期元素，原子序數(shù)依次增大，已知：①A元素中的一種原子沒有中子．
②B元素原子最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的2倍．
③C元素最高正價與最低負(fù)價的代數(shù)和為2．
④A與D能以原子個數(shù)比1：1、2：1形成兩種液態(tài)化合物．
⑤E²⁺離子的電子層結(jié)構(gòu)與氖原子相同．
⑥F元素有多種化合價，且常溫下F元素的單質(zhì)與強堿溶液反應(yīng)，可得到兩種含F(xiàn)元素的化合物．
⑦C、F兩種元素質(zhì)子數(shù)之和是B元素質(zhì)子數(shù)的4倍．
回答下列問題：
（1）A元素中沒有中子的同位素的原子組成符號為

₁¹H

，F(xiàn)簡單陰離子的結(jié)構(gòu)示意圖

，化合物AFD的電子式為

，B₂A₂的結(jié)構(gòu)式為

H-C≡C-H

．
（2）由C、F兩種元素組成的化合物X，常溫下為易揮發(fā)的淡黃色液體，X分子為三角錐形分子，且分子里C、F兩種原子最外層均達到8個電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)．X遇水蒸氣可形成一種常見的漂白性物質(zhì)．則X的分子式

NCl₃

；分子中C、F原子間的化學(xué)鍵的類型為

極性鍵

（填“極性鍵”或“非極性鍵”），屬于

極性

分子（填“極性”或“非極性”），X與水反應(yīng)的化學(xué)方程式為

NCl₃+3H₂O=NH₃+3HClO

．
（3）B、C兩種元素可形成一種硬度比金剛石還大的化合物Y．在化合物Y中，B、C兩原子以單鍵相結(jié)合，且每個原子的最外層均達到8個電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)．則Y的化學(xué)式為

C₃N₄

，Y的硬度比金剛石硬度大的原因是

二者均為原子晶體，N的原子半徑比C的原子半徑小，C-N鍵長比C-C鍵長短，C-N鍵能比C-C鍵能大，所以C₃N₄的硬度比金剛石硬度大

．

Answer 1

分析：①A元素中的一種原子沒有中子，則A是H元素；
②B原子最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的2倍，則B為C元素；
③C元素最高正價與最低負(fù)價的代數(shù)和為2，則C為N元素；
④A與D能以原子個數(shù)比1：1、2：1形成兩種液態(tài)化合物，則D為O元素；
⑤E²⁺離子的電子層結(jié)構(gòu)與氖原子相同，則E為Mg元素；
⑦C、F兩種元素質(zhì)子數(shù)之和是B元素質(zhì)子數(shù)的4倍，C為N，質(zhì)子數(shù)為7，B為C，質(zhì)子數(shù)為6，則F的質(zhì)子數(shù)為17，為Cl元素．
以此解答該題．

解答：解：①A元素中的一種原子沒有中子，則A是H元素；
②B原子最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的2倍，則B為C元素；
③C元素最高正價與最低負(fù)價的代數(shù)和為2，則C為N元素；
④A與D能以原子個數(shù)比1：1、2：1形成兩種液態(tài)化合物，則D為O元素；
⑤E²⁺離子的電子層結(jié)構(gòu)與氖原子相同，則E為Mg元素；
⑦C、F兩種元素質(zhì)子數(shù)之和是B元素質(zhì)子數(shù)的4倍，C為N，質(zhì)子數(shù)為7，B為C，質(zhì)子數(shù)為6，則F的質(zhì)子數(shù)為17，為Cl元素．
（1）A為H，沒有中子的同位素的原子組成符號為₁¹H，F(xiàn)為Cl元素，對應(yīng)的離子的核電荷數(shù)為17，原子核外有18個電子，結(jié)構(gòu)示意圖為，
化合物AFD為HClO，為共價化合物，電子式為，B₂A₂為C₂H₂，為直線形分子，結(jié)構(gòu)式為H-C≡C-H，
故答案為：₁¹H；；  ；H-C≡C-H；
（2）X分子為三角錐形分子，且分子里C、F兩種原子最外層均達到8個電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，則X的分子式為NCl₃，N和Cl形成的共價鍵為極性鍵，形成的分子為極性分子，
遇水蒸氣可形成一種常見的漂白性物質(zhì)，該物質(zhì)為HClO，與水反應(yīng)的化學(xué)方程式為NCl₃+3H₂O=NH₃+3HClO，
故答案為：NCl₃； 極性鍵；極性；NCl₃+3H₂O=NH₃+3HClO；
（3）B、C兩原子以單鍵相結(jié)合，且每個原子的最外層均達到8個電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)．則Y的化學(xué)式為C₃N₄，由于N的原子半徑比C的原子半徑小，C-N鍵長比C-C鍵長短，C-N鍵能比C-C鍵能大，所以C₃N₄的硬度比金剛石硬度大．
故答案為：C₃N₄；二者均為原子晶體，N的原子半徑比C的原子半徑小，C-N鍵長比C-C鍵長短，C-N鍵能比C-C鍵能大，所以C₃N₄的硬度比金剛石硬度大．

點評：本題考查原子結(jié)構(gòu)與元素周期律的性質(zhì)，題目難度中等，本題注意把握原子的結(jié)構(gòu)特點，為解答該題的關(guān)鍵，注意把握晶體的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)．