Question

3．有A、B、C、D四种元素，A元素的气态氢化物分子式为RH4，其中R的质量分数为75%，该元素核内有6个中子，能与B形成AB2型化合物，B在它的氢化物中含量为88.9%，核内质子数和中子数相等，C、D为同周期元素，D的最高价氧化物的水化物为酸性最强的酸，C的氧化物为两性氧化物．
（1）A元素的一种无色透明的单质，名称叫金刚石，其晶体类型是原子晶体；
（2）B的电子排布式为1s²2s²2p⁴其简单氢化物的稳定性比H₂S强的原因是O的非金属性比S强（或H-O键键能比H-S强），其沸点比H₂S高的原因是H₂O分子之间有氢键，故沸点比H₂S高．以一个该分子为中心画出其晶体中微粒间的相互作用力；该微粒还可与Cu²⁺形成[Cu（H₂O）₄]⁺（填化学式）而使CuCl₂溶液呈蓝色；
（3）A和B形成化合物的分子空间构型为直线型，属非极性分子（极性或非极性），其晶体的俗名为干冰．其中心原子的杂化方式为sp．晶体中与之紧邻的微粒个数是12个；
（4）C和D的化合物溶于水后滴入过量KOH，现象是先生成沉淀后沉淀消失，离子方程式Al³⁺+3OH^-═Al（OH）₃↓、Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂0．

Answer 1

分析 A、B、C、D四种短周期元素，A元素的气态氢化物分子式为AH₄，其中A元素的质量分数为75%，设A的相对原子质量为x，则$\frac{x}{x+4}$×100%=75%，解得x=12，该元素原子核内有6个中子，故A为碳元素；A能与B形成AB₂型化合物，则B为-2价，B的氢化物为H₂B，B在它的氢化物中含量为88.9%，设B的相对原子质量为y，则$\frac{y}{y+2}$×100%=88.9%，解得y=16，B核内质子数和中子数相等，则B为氧元素；C、D为同周期元素，D的最高价氧化物的水化物为酸性最强的酸，C的氧化物为两性氧化物，则D为Cl元素、C为Al元素，据此进行解答．

解答 解：A、B、C、D四种短周期元素，A元素的气态氢化物分子式为AH₄，其中A元素的质量分数为75%，令A的相对原子质量为x，则$\frac{x}{x+4}$×100%=75%，解得x=12，该元素原子核内有6个中子，故A为碳元素；A能与B形成AB₂型化合物，则B为-2价，B的氢化物为H₂B，B在它的氢化物中含量为88.9%，令B的相对原子质量为y，则$\frac{y}{y+2}$×88.9%，解得y=16，B核内质子数和中子数相等，则B为氧元素；C、D为同周期元素，D的最高价氧化物的水化物为酸性最强的酸，C的氧化物为两性氧化物，则D为Cl元素、C为Al元素，
（1）碳元素的一种无色透明的单质是金刚石，属于原子晶体，
故答案为：金刚石；原子晶体；
（2）氧原子的核外电子总数为8，其核外电子排布式为1s²2s²2p⁴；由于O的非金属性比S强（或H-O键键能比H-S强），所以简单氢化物的稳定性比H₂S强；
由于H₂O分子之间有氢键，大大增强了水分子之间作用力，导致水的沸点比H₂S高；
以一个该分子为中心的水分子晶体中微粒间氢键可以表示为：；

铜离子与水分子之间可以通过配位键形成；[Cu（H₂O）₄]⁺，所以溶液呈蓝色，
故答案为：1s²2s²2p⁴；O的非金属性比S强（或H-O键键能比H-S强）；；[Cu（H₂O）₄]⁺；
（3）A和B形成化合物为CO₂，分子中C原子呈2个C=O双键，不含孤对电子，C原子采取sp杂化，为直线型结构，正负电荷重心重合，为非极性分子，晶体类型是分子晶体；干冰是分子晶体，CO₂分子位于立方体的顶点和面心上，以顶点上的CO₂分子为例，与它距离最近的CO₂分子分布在与该顶点相连的12个面的面心上，
故答案为：直线型；非极性；干冰；sp；12；

（4）C和D的化合物为氯化铝，溶于水后，向其中滴入过量KOH，先发生Al³⁺+3OH^-═Al（OH）₃↓，此时观察到有沉淀产生，后发生Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂0，则观察到沉淀消失，
故答案为：先生成沉淀后沉淀消失；Al³⁺+3OH^-═Al（OH）₃↓、Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂0．

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，推断各元素为解答关键，注意熟练掌握原子结构与元素周期律、元素周期表之间的关系，试题侧重考查学生的分析、理解能力及灵活应用能力．