Question

20．原子序数依次增大的四种元素A、B、C、D分别处于第一至第四周期，其中A原子核是一个质子；B原子核外
电子有6种不同的运动状态，B与C可形成正四面体型分子，D位于第四周期，IB族．请回答下列问题：

（1）这四种元素中电负性最大的是Cl（填元素符号）；
（2）C所在的主族元素气态氢化物中，沸点最低的是HCl（填化学式）；
（3）B元素可形成多种单质，其中“只有一层原子厚”的物质，被公认为目前世界上已知的最薄、最坚硬、传导电子速度最快的新型材料，该材料空间结构如图1所示，其原子的杂化类型为sp²；
（4）D和钠离子与叶绿素的某种盐是一种广谱药物，具有护肝，抗氧化作用，局部结构如图2所示，该分子中含有的作用力类型是①②③④⑤（填选项序号）；
①极性键   ②非极性键    ③配位键    ④氢键     ⑤离子键     ⑥金属键
（5）某学生所做的有关D元素的实验流程如下：

请书写第③反应的离子方程式：Cu²⁺+2NH₃•H₂O=Cu（OH）₂↓+2NH₄⁺．
请书写第⑤反应的离子方程式：[Cu（NH₃）₄]²⁺+H₂S+2H₂O=CuS↓+2NH₄⁺+2NH₃•H₂O．

Answer 1

分析 原子序数依次增大的四种元素A、B、C、D分别处于第一至第四周期，其中A原子核是一个质子，则A为H元素；B原子核外电子有6种不同的运动状态，即核外有6个电子，则B为C元素；B与C可形成正四面体型分子，该分子为四氯化碳，则B为Cl元素；D位于第四周期，IB族，D原子外围电子排布为3d¹⁰4s¹，则D为Cu元素，
（1）非金属性越强，电负性越大；
（2）HF中存在氢键，沸点比HCl高，其它氢化物相对分子质量越大，沸点越高；
（3）在其层状结构中碳碳键键角为120°，每个碳原子都结合着3个碳原子，碳原子采取sp²杂化，3个杂化轨道用来形成σ键结合其他碳原子，所有碳原子剩余2p轨道一同形成离域大π键；
（4）由结构图可知，该晶体中含有C-H键、C-C键、配位键、氢键和离子键；
（5）由关系图可知，反应①铜与氯气反应生成硫化铜；氯化铜溶于水形成氯化铜溶液，氯化铜溶液中加氨水生成的蓝色沉淀为氢氧化铜，再加氨水后氢氧化铜与氨水反应生成的蓝色溶液为四氨合铜络离子，蓝色溶液通入硫化氢，生成硫化铜、铵根离子、一水合氨，据此进行解答．

解答 解：原子序数依次增大的四种元素A、B、C、D分别处于第一至第四周期，其中A原子核是一个质子，则A为H元素；B原子核外电子有6种不同的运动状态，即核外有6个电子，则B为C元素；B与C可形成正四面体型分子，该分子为四氯化碳，则B为Cl元素；D位于第四周期，IB族，D原子外围电子排布为3d¹⁰4s¹，则D为Cu元素，
（1）氯元素非金属性最强，其电负性越大，
故答案为：Cl；
（2）HF中存在氢键，沸点比HCl高，其它氢化物相对分子质量越大，沸点越高，所以HCl的沸点最低，
故答案为：HCl；
（3）在其层状结构中碳碳键键角为120°，每个碳原子都结合着3个碳原子，碳原子采取sp²杂化，3个杂化轨道用来形成σ键结合其他碳原子，所有碳原子剩余2p轨道一同形成离域大π键，
故答案为：sp²；
（4）由结构图可知，该晶体中含有C-H键为极性键、C-C键为非极性键、配位键、离子键和氢键，所以①②③④⑤正确，
故选：①②③④⑤；
（5）由关系图可知，反应①铜与氯气反应生成硫化铜；反应②中氯化铜溶于水形成氯化铜溶液，反应③氯化铜溶液中加氨水生成的蓝色沉淀为氢氧化铜，反应的离子方程式为：Cu²⁺+2NH₃•H₂O=Cu（OH）₂↓+2NH₄⁺；再加氨水后氢氧化铜与氨水反应生成的蓝色溶液为四氨合铜络离子，反应⑤蓝色溶液通入硫化氢，生成硫化铜、铵根离子、一水合氨，反应离子方程式为：[Cu（NH₃）₄]²⁺+H₂S+2H₂O=CuS↓+2NH₄⁺+2NH₃•H₂O，
故答案为：Cu²⁺+2NH₃•H₂O=Cu（OH）₂↓+2NH₄⁺；[Cu（NH₃）₄]²⁺+H₂S+2H₂O=CuS↓+2NH₄⁺+2NH₃•H₂O．

点评 本题考查位置、结构与性质的关系，题目难度中等，试题综合性较大，涉及元素推断、核外电子排布规律、晶体结构与化学键、化学用语等知识，是对学生综合能力的考查，学习中注重相关基础的积累．