Question

9．有A、B、C、D四种元素，其中A元素和B元素的原子都有1个未成对电子，A⁺比B^-少一个电子层，B原子得一个电子后3p轨道全满；C原子的p轨道中有3个未成对电子，其气态氢化物在水中的溶解度在同族元素所形成的氢化物中最大；D的最高化合价和最低化合价的代数和为4，其最高价氧化物中含D的质量分数为40%，且其核内质子数等于中子数．R是由A、D两元素形成的离子化合物，其中A与D离子数之比为2：1．请回答下列问题：
（1）A单质、B单质、化合物R的熔点大小顺序为下列的②（填序号）
①A单质＞B单质＞R；            ②R＞A单质＞B单质；
③B单质＞R＞A单质；            ④A单质＞R＞B单质．
（2）在CB₃分子中C元素原子的原子轨道发生的是sp³杂化，其固体时的晶体类型为分子晶体．
（3）写出D原子的核外电子排布式1s²2s²2p⁶3s²3p⁴，C的氢化物比D的氢化物在水中溶解度大得多的可能原因氨气分子和水分子间能形成氢键且能发生化学反应．
（4）如图是D和Fe形成的晶体FeD₂最小单元“晶胞”，FeD₂晶体中阴、阳离子数之比为1：1，FeD₂物质中具有的化学键类型为离子键、共价键．

Answer 1

分析 A、B、C、D四种元素，B原子得一个电子后3p轨道全满，则B是Cl元素；A⁺比B^-少一个电子层，则A是Na元素；C原子的p轨道中有3个未成对电子，则为第VA族元素，其气态氢化物在水中的溶解度在同族元素所形成的氢化物中最大，说明其氢化物中能和水形成分子间氢键，所以C是N元素；D的最高化合价和最低化合价的代数和为4，处于ⅥA族，其最高价氧化物中含D的质量分数为40%，且其核内质子数等于中子数，所以D是S元素；R是由A、D两元素形成的离子化合物，其中A与D离子的数目之比为2：1，则R是Na₂S，据此解答．

解答 解：A、B、C、D四种元素，B原子得一个电子后3p轨道全满，则B是Cl元素；A⁺比B^-少一个电子层，则A是Na元素；C原子的p轨道中有3个未成对电子，则为第VA族元素，其气态氢化物在水中的溶解度在同族元素所形成的氢化物中最大，说明其氢化物中能和水形成分子间氢键，所以C是N元素；D的最高化合价和最低化合价的代数和为4，处于ⅥA族，其最高价氧化物中含D的质量分数为40%，且其核内质子数等于中子数，所以D是S元素；R是由A、D两元素形成的离子化合物，其中A与D离子的数目之比为2：1，则R是Na₂S．
（1）A单质、B单质、化合物R分别是Na、Cl₂、Na₂S，硫化钠是离子晶体，钠是金属晶体，固体氯气是分子晶体，金属Na的熔点很低，故晶体熔点高低顺序是：R＞A单质＞B单质，故选②；
（2）NCl₃分子中氮原子含有3个共价单键且含有一个孤电子对，N原子采取sp³杂化，其固态时的晶体中构成微粒是分子，所以晶体类型为分子晶体，
故答案为：sp³；分子晶体；
（3）D是S元素，原子的核外电子排布式1s²2s²2p⁶3s²3p⁴，C的氢化物是NH₃，D的氢化物是H₂S，氨气分子和水分子间能形成氢键且能发生化学反应，导致氨气溶解性大于硫化氢，
故答案为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁴；氨气分子和水分子间能形成氢键且能发生化学反应；
（4）FeS₂晶体中阴离子数目为4×$\frac{1}{8}$=$\frac{1}{2}$、阳离子数目为4×$\frac{1}{8}$=$\frac{1}{2}$，故阴离子、阳离子数之比为1：1，FeS₂物质中含有离子键，S₂^2-含有共价键，
故答案为：1：1；离子键、共价键．

点评 本题是对物质结构和性质的考查，涉及晶体类型、熔沸点比较、核外电子排布、氢键、化学键、晶胞计算等，正确推断元素是解本题关键，难度中等．