Question

已知A、B、C、D、E、F、G、H是原子序数依次增大的八种元素，A元素是周期表中原子半径最小的元素，B、C和D同周期，E、F和G同周期，A、E 同主族，D、G、H同主族且相邻，B的低价氧化物与C单质分子的电子总数相等，F和G的核电荷数相差4，G的2价简单离子与Ar原子的电子层结构相同．根据以上信息填空：
（1）G元素的二价离子的离子结构示意图为

；H的元素符号为

Se

，H元素在周期表中的位置是

第四周期第ⅥA族

．
（2）C的气态氢化物空间构型是

三角锥形

；A和B形成的四原子非极性分子的结构式是

H-C≡C-H

．
（3）据报道，含题中所述元素B、F和Ni三种元素的晶体具有超导性．该晶体的晶胞结构如图，试写出该晶体的化学式

MgCNi₃

（4）由A、C、D、G四种元素形成的强酸的酸式盐的水溶液中各离子浓度由大到小的顺序为

c（H⁺）＞c（SO₄^2-）＞c（NH₄⁺）＞c（OH^-）

．
（5）科学家用C、D、E三种元素形成的化合物ECD₃和E₂D，在573K时反应制得了离子化合物E₃CD₄；经测定E₃CD₄中各原子的最外层电子都达到了8电子稳定结构，则CD₄^3-的电子式为

，E₃CD₄与水能剧烈反应转化为常见物质，写出反应的化学方程式：

Na₃NO₄+H₂O═NaNO₃+2NaOH

．

Answer 1

分析：（1）硫离子核外电子数大于核内质子数，原子的电子层数等于周期数，最外层电子数等于族序数；
（2）氨气的空间结构为三角锥形，碳和氢形成的非极性分子有乙炔和甲烷等；
（3）晶体的晶胞结构可以确定各个原子的个数；
（4）硫酸氢铵属于易溶于水的盐，能电离出三种离子，铵根离子易水解；
（5）NO₄^3-中的氮原子和氧原子之间形成的是共价键，Na₃NO₄与水反应时，跟据原子守恒来书写方程式．

解答：解：A元素是周期表中原子半径最小的元素，故A为H，G的2价简单离子与Ar原子的电子层结构相同，D、G、H同主族且相邻，故G为S，D为O，H为Se，A、E 同主族，则E为Na，B的低价氧化物与C单质分子的电子总数相等，则C为N，B为C，F和G的核电荷数相差4，故F为Mg，
（1）硫离子结构示意图为，H的元素符号为 Se，位于第四周期第ⅥA族，故答案为：；Se；第四周期第ⅥA族；
（2）氨气的空间结构为三角锥形，碳和氢形成的四原子非极性分子即为乙炔，结构式是：H-C≡C-H，故答案为：三角锥形；H-C≡C-H；
（3）根据晶体的晶胞结构，每个晶胞含有一个Mg，含有Ni个数为：6×

1

2

=3，含有C个数为：8×

1

8

=1，故该晶体的化学式为：MgCNi₃，故答案为：MgCNi₃；
（4）硫酸氢铵属于易溶于水的盐，NH₄HSO₄═NH₄⁺+H⁺+SO₄^2-，铵根离子易水解，溶液中的氢离子还有水电离的一小部分，故离子浓度大小顺序为：c（H⁺）＞c（SO₄^2-）＞c（NH₄⁺）＞c（OH^-），故答案为：c（H⁺）＞c（SO₄^2-）＞c（NH₄⁺）＞c（OH^-）；
（5）NO₄^3-中的化学键全部为共价键，Na₃NO₄与水反应时，转化为常见物质，根据原子守恒，得到方程式为：Na₃NO₄+H₂O═NaNO₃+2NaOH，故答案为：，Na₃NO₄+H₂O═NaNO₃+2NaOH．

点评：本题是一道结构化学知识的题目，考查了学生有关原子结构和晶体结构的知识，综合性强，难度大．