Question

A、B、C、D是四種短周期元素，它們的相關信息如下表：

元素	元素性質及相關信息
A	其單質的一種晶體雖不是金屬晶體，但是電的良導體，且難熔、質軟并有潤滑性，可作高溫軸承的潤滑劑、火箭發動機噴管和電極材料．
B	其單質能與強酸、強堿溶液反應，其離子在第三周期單核陽離子中半徑最小．
C	是蛋白質的組成元素之一，原子核外有3種不同能量的電子，且未成對電子數最多．
D	原子核外最外層電子排布為nsnnp2n+1．

（1）表中所述A的單質晶體中微粒間的相互作用有______、______．
（2）B元素原子核外最外層電子的軌道表示式為______，其最高價氧化物對應水化物的化學特性是______．
（3）C元素的氫化物的分子為______ （填“極性“或”非極性“）分子，其溶于水后溶液呈堿性的原因是______（用方程式表示）．
（4）與D同主族的短周期元素，其單質及其化合物與D的單質及化合物均具有的性質為______ （填序號）．
A．一定條件下其單質易與活潑金屬反應    B．氣態氫化物極易溶于水并呈強酸性
C．氣態氫化物具有很好的熱穩定性        D．常溫下單質跟水劇烈反應并放出氧氣．

Answer 1

A、B、C、D是四種短周期元素．A元素單質的一種晶體雖不是金屬晶體，但是電的良導體，且難熔、質軟并有潤滑性，可作高溫軸承的潤滑劑、火箭發動機噴管和電極材料，則A為碳元素．B元素單質能與強酸、強堿溶液反應，其離子在第三周期單核陽離子中半徑最小，則B為鋁元素．C元素是蛋白質的組成元素之一，原子核外有3種不同能量的電子，且未成對電子數最多，則C為氮元素．D元素原子核外最外層電子排布為nsⁿnp²ⁿ⁺¹，s能級容納2個電子，所以D元素原子核外最外層電子排布為2s²2p⁵，則D為氟元素．
故A為碳元素，B為鋁元素，C為氮元素，D為氟元素．
（1）表中所述A的單質為石墨，石墨為層狀結構，層與層之間通過范德華力結合，層內碳原子之間形成共價鍵，石墨晶體中微粒間的相互作用有范德華力、共價鍵，
故答案為：共價鍵；范德華力；
（2）B為鋁元素，原子核外最外層電子排布為3s²3p¹，軌道表示式為



，其最高價氧化物對應水化物為氫氧化鋁，化學特性是兩性氧化物（即能與酸反應，又能與堿反應），
故答案為：



；兩性氧化物（即能與酸反應，又能與堿反應）；
（3）C元素的氫化物為NH₃，空間結構為三角錐型，是極性分子，其溶于水后溶液呈堿性的原因是氨氣與化合生成一水合氨，一水合氨電離出氫氧根離子，使溶液呈堿性，方程式為NH₃+H₂O



NH ₃?H₂O



NH₄⁺+OH^-，故答案為：NH₃+H₂O



NH ₃?H₂O



NH₄⁺+OH^-；
（4）D為氟元素，與D同主族的短周期元素為氯元素．
A．氟氣、氯氣具有強氧化性，一定條件下其單質易與活潑金屬反應，故A正確；
B．氫氟酸是弱酸，氫氯酸是強酸，故B錯誤；
C．氟元素、氯元素的非金屬性很強，氣態氫化物具有很好的熱穩定性，故C正確；
D．常溫下氟氣與水劇烈反應生成氧氣，氯氣與水反應不劇烈，不能生成氧氣，故D錯誤．
故選AC．