Question

【题目】A、B、C、D、E是原子序数依次增大的5种短周期元素。A与D、C与E分别同主族，E原子的最外层电子数比次外层少2个。A、B两元素可形成BA3气体分子甲，甲能使湿润的红色石蕊试纸变蓝且每个分子内含10个电子。请回答下列问题：

(1)气体甲溶于水所得溶液呈碱性的原因(用电离方程式表示)______________。

已知：甲、乙、丙、丁4种物质之间的转化关系如下图(注：反应条件或产物已略去)。

甲乙丙丁

请写出从甲→乙转化的化学方程式____________________________________________。

(2)用电子式表示离子化合物D2C2的形成过程____________________________________。

(3)DAEC3和DAEC4的溶液均呈现_______(填：“酸”“碱”“中”)性，在DAEB3溶液中离子浓度由大到小的顺序是________________________________；如果将两种溶液混合后发生反应的离子方程式为____________________________________。

(4)已知A2EC3和A2EC4两种酸中酸性更强的是后者，请从分子结构和性质的关系角度解释这种差异产生的原因___________________________________。

(5)B元素的三氯化物(BCl3)常温下是一种淡黄色液体，具有三角锥型的分子结构。下列关于BCl3分子的描述中不正确的是_________________。

A．BCl3分子中B显－3价、采用SP3杂化

B．BCl3分子间可形成氢键，比PCl3难挥发

C．B、C元素的电负性B< C ，第一电离能B>C

D．BCl3遇水发生水解反应产物是BH3和HClO

Answer 1

【答案】NH3·H2ONH4++OH- 4NH3+5O2 4NO+6H2O 酸性 c(Na+)＞c(HSO3-)＞c(H+)＞c(SO32-)＞c(OH-) HSO3-+ H+== SO2↑+ H2O H2SO3、H2SO4都是二元酸，H2SO3分子中含1个非羟基氧原子、属于中强酸，而H2SO4分子中含2个非羟基氧原子、属于强酸；②H2SO4分子中S的化合价较高，使S-O键中的共用电子对偏向S更强烈一些，从而使O-H键的极性大于H2SO3，更易于电离出氢离子酸性更强。 B

【解析】

E原子的最外层电子数比次外层少2个，E的次外层，只能是L层，容纳8个电子，最外层则有6个电子，E为S元素，则C为O元素。A、B两元素可形成BA3气体分子甲，甲能使湿润的红色石蕊试纸变蓝且每个分子内含10个电子。BA3为NH3，则B元素为N，A元素为H。A和D同主族，根据D的原子序数比O大，则D为Na。

(1)氨气溶于水后生成NH3·H2O，会电离出OH－使溶液呈现碱性，答案为NH3·H2ONH4＋＋OH－；氨气连续两次氧化，为工业制取硝酸的流程。NH3氧化到NO，NO再氧化成NO2，NO2和水反应生成硝酸。甲生成乙的反应为4NH3+5O2 4NO+6H2O；

(2)D2C2为Na2O2，用电子式表示Na2O2的形成过程，，其表达式为；

(3)DAEC3和DAEC4的溶液分别为NaHSO3溶液和NaHSO4溶液。NaHSO3溶液中，HSO3－既电离又水解，HSO3－H＋＋SO32－，HSO3－＋H2OH2SO3＋OH－，但是电离程度大于水解程度，因此溶液呈现酸性。NaHSO4为强酸的酸式根离子，NaHSO4=Na＋＋H＋＋SO42－，溶液呈酸性，则两者均为酸性。NaHSO3溶液中，NaHSO3=Na＋＋HSO3－，HSO3－既电离又水解，则c(Na＋) ＞c(HSO3-)；HSO3－电离程度大于水解程度，忽略水解，HSO3－H＋＋SO32－，溶液中还存在水的电离，H2OH＋＋OH－，则c(H+)＞c(SO32-)；另电解质的电离程度一般大于水的电离程度，c(SO32-)＞c(OH-)；综上有c(Na＋) ＞c(HSO3-)＞c(H+)＞c(SO32-)＞c(OH-)。将两种溶液混合，则HSO3－会与H＋反应，方程式为HSO3-+ H+== SO2↑+ H2O；

(4)H2SO3和H2SO4的结构式分别为，亚硫酸中只有1个非羟基氧原子，而硫酸中有2个非羟基氧原子。非羟基氧原子是吸电子原子，使得羟基中的电子更加偏向O，使氢原子更容易电离，酸性变强。此外硫酸中S的化合价更高，吸电子能力更强，使S-O键中的共用电子对偏向S更强烈一些，从而使O-H键的极性大于H2SO3，更易于电离出氢离子酸性更强；答案为H2SO3、H2SO4都是二元酸，H2SO3分子中含1个非羟基氧原子、属于中强酸，而H2SO4分子中含2个非羟基氧原子、属于强酸；②H2SO4分子中S的化合价较高，使S-O键中的共用电子对偏向S更强烈一些，从而使O-H键的极性大于H2SO3，更易于电离出氢离子酸性更强；

(5)BCl3为NCl3。

A．NCl3分子中的中心原子N和Cl原子之间形成3个极性键，N原子的周围仍然存在一对孤电子对，故N原子的杂化方式为sp3杂化，A项正确，不符合题意；

B．NCl3分子中不含H原子，分子间只有分子间作用力，不含有氢键。B项错误，符合题意；

C．N元素和O元素同周期，同周期非金属元素的电负性从左到右，依次增强，则N的电负性小于O的电负性。基态N原子的价电子排布为2s22p3，基态O原子的价电子排布为2s22p4。N原子的p轨道为半满结构，更加稳定，第一电离能更大；C项正确，不符合题意；

D．NCl3发生水解反应，化学方程式为NCl3＋3H2O=NH3＋3HClO，D项正确，不符合题意；

综上答案为B。