Question

3．有A、B、C、D四種元素，A元素的氣態氫化物分子式為RH4，其中R的質量分數為75%，該元素核內有6個中子，能與B形成AB2型化合物，B在它的氫化物中含量為88.9%，核內質子數和中子數相等，C、D為同周期元素，D的最高價氧化物的水化物為酸性最強的酸，C的氧化物為兩性氧化物．
（1）A元素的一種無色透明的單質，名稱叫金剛石，其晶體類型是原子晶體；
（2）B的電子排布式為1s²2s²2p⁴其簡單氫化物的穩定性比H₂S強的原因是O的非金屬性比S強（或H-O鍵鍵能比H-S強），其沸點比H₂S高的原因是H₂O分子之間有氫鍵，故沸點比H₂S高．以一個該分子為中心畫出其晶體中微粒間的相互作用力；該微粒還可與Cu²⁺形成[Cu（H₂O）₄]⁺（填化學式）而使CuCl₂溶液呈藍色；
（3）A和B形成化合物的分子空間構型為直線型，屬非極性分子（極性或非極性），其晶體的俗名為干冰．其中心原子的雜化方式為sp．晶體中與之緊鄰的微粒個數是12個；
（4）C和D的化合物溶于水后滴入過量KOH，現象是先生成沉淀后沉淀消失，離子方程式Al³⁺+3OH^-═Al（OH）₃↓、Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂0．

Answer 1

分析 A、B、C、D四種短周期元素，A元素的氣態氫化物分子式為AH₄，其中A元素的質量分數為75%，設A的相對原子質量為x，則$\frac{x}{x+4}$×100%=75%，解得x=12，該元素原子核內有6個中子，故A為碳元素；A能與B形成AB₂型化合物，則B為-2價，B的氫化物為H₂B，B在它的氫化物中含量為88.9%，設B的相對原子質量為y，則$\frac{y}{y+2}$×100%=88.9%，解得y=16，B核內質子數和中子數相等，則B為氧元素；C、D為同周期元素，D的最高價氧化物的水化物為酸性最強的酸，C的氧化物為兩性氧化物，則D為Cl元素、C為Al元素，據此進行解答．

解答 解：A、B、C、D四種短周期元素，A元素的氣態氫化物分子式為AH₄，其中A元素的質量分數為75%，令A的相對原子質量為x，則$\frac{x}{x+4}$×100%=75%，解得x=12，該元素原子核內有6個中子，故A為碳元素；A能與B形成AB₂型化合物，則B為-2價，B的氫化物為H₂B，B在它的氫化物中含量為88.9%，令B的相對原子質量為y，則$\frac{y}{y+2}$×88.9%，解得y=16，B核內質子數和中子數相等，則B為氧元素；C、D為同周期元素，D的最高價氧化物的水化物為酸性最強的酸，C的氧化物為兩性氧化物，則D為Cl元素、C為Al元素，
（1）碳元素的一種無色透明的單質是金剛石，屬于原子晶體，
故答案為：金剛石；原子晶體；
（2）氧原子的核外電子總數為8，其核外電子排布式為1s²2s²2p⁴；由于O的非金屬性比S強（或H-O鍵鍵能比H-S強），所以簡單氫化物的穩定性比H₂S強；
由于H₂O分子之間有氫鍵，大大增強了水分子之間作用力，導致水的沸點比H₂S高；
以一個該分子為中心的水分子晶體中微粒間氫鍵可以表示為：；

銅離子與水分子之間可以通過配位鍵形成；[Cu（H₂O）₄]⁺，所以溶液呈藍色，
故答案為：1s²2s²2p⁴；O的非金屬性比S強（或H-O鍵鍵能比H-S強）；；[Cu（H₂O）₄]⁺；
（3）A和B形成化合物為CO₂，分子中C原子呈2個C=O雙鍵，不含孤對電子，C原子采取sp雜化，為直線型結構，正負電荷重心重合，為非極性分子，晶體類型是分子晶體；干冰是分子晶體，CO₂分子位于立方體的頂點和面心上，以頂點上的CO₂分子為例，與它距離最近的CO₂分子分布在與該頂點相連的12個面的面心上，
故答案為：直線型；非極性；干冰；sp；12；

（4）C和D的化合物為氯化鋁，溶于水后，向其中滴入過量KOH，先發生Al³⁺+3OH^-═Al（OH）₃↓，此時觀察到有沉淀產生，后發生Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂0，則觀察到沉淀消失，
故答案為：先生成沉淀后沉淀消失；Al³⁺+3OH^-═Al（OH）₃↓、Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂0．

點評 本題考查了位置、結構與性質關系的綜合應用，題目難度中等，推斷各元素為解答關鍵，注意熟練掌握原子結構與元素周期律、元素周期表之間的關系，試題側重考查學生的分析、理解能力及靈活應用能力．