Question

5．现有下列短周期元素性质的有关数据：

元素符号	a	b	c	d	e	f	g	h
原子半径/mm	0.037	0.071	0.075	0.082	0.102	0.143	0.152	0.186
最高化合价或最低化合计	+1	-1	-3	+3	-2	+3	+1	+1

（1）根据元素周期律确定a至h 8种元素在周期表中的位置，将它们的元素编号填入下表相应的空格内．

族/周期	ⅠA	ⅡA	ⅢA	ⅣA	ⅤA	ⅥA	ⅦA	0
1
2
3

（2）上述元素形成的氢化物中，分子间存在氢键的有（填氢化物的化学式）HF、NH₃．
（3）氢化铝锂（LiAlH₄）是一种易燃易爆具有极强还原性的物质，它在有机合成上应用广泛．在125℃时氢化铝锂分解为氢气、金属铝及氢化锂（LiH）．
①氢化铝锂易水解，最初得三种产物，请写出其水解反应方程式LiAlH₄+4H₂O=LiOH+Al（OH）₃+4H₂↑．
②与氢化铝锂性质相似但较为温和的还原剂由上述a、d、h三种元素组成，请写出这种还原剂的电子式．写出该物质受热分解的反应方程式：2NaBH₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2B+2NaH+3H₂↑．
（4）原子数相同，电子总数相同的分子或离子互称等电子体．在元素周期表中，与碳相邻的两种元素可形成具有石墨型晶体结构的“白石墨”，“白石墨”和石墨具有等电子体特征，写出“白石墨”的最小结构单元-六元环的结构式．

Answer 1

分析 短周期元素中，a、g、h的最高价都是+1价，则三者位于ⅠA族，根据原子半径大小可知a为H、b为Li、h为Na；d、f最高价都是+3，则d为B、f为Al；e最低价为-2，其原子半径大于B，则e不可能为O，只能为S元素；b的最低价为-1，处于ⅦA，原子半径小于B元素，故b为F元素；c有最低负极-3，处于ⅤA族，原子半径小于B原子，故c为N元素，据此进行解答．

解答 解：（1）短周期元素中，a、g、h的最高价都是+1价，则三者位于ⅠA族，根据原子半径大小可知a为H、b为Li、h为Na；d、f最高价都是+3，则d为B、f为Al；e最低价为-2，其原子半径大于B，则ee不可能为O，只能为S元素；b的最低价为-1，处于ⅦA，原子半径小于B元素，故b为F元素；c有最低价-3，处于ⅤA族，原子半径小于B原子，故c为N元素，将各元素填入表中为：

族/周期	ⅠA	ⅡA	ⅢA	ⅣA	ⅤA	ⅥA	ⅦA	0
1	a
2	g		d		c		b
3	h		f			e

，
故答案为：

族/周期	ⅠA	ⅡA	ⅢA	ⅣA	ⅤA	ⅥA	ⅦA	0
1	a
2	g		d		c		b
3	h		f			e

（2）非金属性较强的元素易形成氢键，如F、N元素，形成的化合物为HF、NH₃，
故答案为：HF、NH₃；
（3）①氢化铝锂易水解，最初得三种产物，根据质量守恒得到三种产物为LiOH、Al（OH）₃和氢气，反应的化学方程式为：LiAlH₄+4H₂O=LiOH+Al（OH）₃+4H₂↑，
故答案为：LiAlH₄+4H₂O=LiOH+Al（OH）₃+4H₂↑；
②氢化铝锂（LiAlH₄）在125℃时氢化铝锂分解为氢气、金属铝及氢化锂（LiH），与氢化铝锂性质相似但较温和的另一种还原剂由上述H、B、Na三种元素组成物质为NaBH₄，分解生成氢气、B与NaH，反应方程式为：2NaBH₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2B+2NaH+3H₂↑，NaBH₄为离子化合物，其电子式为：，
故答案为：；2NaBH₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2B+2NaH+3H₂↑；
（4）石墨晶体是层面结构的，每个C为三个正六边形共用，每六个C原子形成一个正六边形，碳相邻的N、B两种元素可形成具有石墨型晶体结构，所以白石墨的最小结构单元的结构式为正六边形，且三个N原子三个B原子相互间隔分布在每个顶点上，据此画出“白石墨”的最小结构单元-六元环的结构式为：，
故答案为：．

点评 本题考查了位置结构与性质关系的综合应用，题目难度中等，明确元素周期表结构、元素周期律内容与原子结构的关系为解答关键，试题培养了学生的分析能力及灵活应用能力．