Question

已知A、B、C、D、E、F、G、H是原子序數依次增大的八種元素，A元素是周期表中原子半徑最小的元素，B、C和D同周期，E、F和G同周期，A、E 同主族，D、G、H同主族且相鄰，B的低價氧化物與C單質分子的電子總數相等，F和G的核電荷數相差4，G的2價簡單離子與Ar原子的電子層結構相同．根據以上信息填空：
（1）G元素的二價離子的離子結構示意圖為

；H的元素符號為

Se

，H元素在周期表中的位置是

第四周期第ⅥA族

．
（2）C的氣態氫化物空間構型是

三角錐形

；A和B形成的四原子非極性分子的結構式是

H-C≡C-H

．
（3）據報道，含題中所述元素B、F和Ni三種元素的晶體具有超導性．該晶體的晶胞結構如圖，試寫出該晶體的化學式

MgCNi₃

（4）由A、C、D、G四種元素形成的強酸的酸式鹽的水溶液中各離子濃度由大到小的順序為

c（H⁺）＞c（SO₄^2-）＞c（NH₄⁺）＞c（OH^-）

．
（5）科學家用C、D、E三種元素形成的化合物ECD₃和E₂D，在573K時反應制得了離子化合物E₃CD₄；經測定E₃CD₄中各原子的最外層電子都達到了8電子穩定結構，則CD₄^3-的電子式為

，E₃CD₄與水能劇烈反應轉化為常見物質，寫出反應的化學方程式：

Na₃NO₄+H₂O═NaNO₃+2NaOH

．

Answer 1

分析：（1）硫離子核外電子數大于核內質子數，原子的電子層數等于周期數，最外層電子數等于族序數；
（2）氨氣的空間結構為三角錐形，碳和氫形成的非極性分子有乙炔和甲烷等；
（3）晶體的晶胞結構可以確定各個原子的個數；
（4）硫酸氫銨屬于易溶于水的鹽，能電離出三種離子，銨根離子易水解；
（5）NO₄^3-中的氮原子和氧原子之間形成的是共價鍵，Na₃NO₄與水反應時，跟據原子守恒來書寫方程式．

解答：解：A元素是周期表中原子半徑最小的元素，故A為H，G的2價簡單離子與Ar原子的電子層結構相同，D、G、H同主族且相鄰，故G為S，D為O，H為Se，A、E 同主族，則E為Na，B的低價氧化物與C單質分子的電子總數相等，則C為N，B為C，F和G的核電荷數相差4，故F為Mg，
（1）硫離子結構示意圖為，H的元素符號為 Se，位于第四周期第ⅥA族，故答案為：；Se；第四周期第ⅥA族；
（2）氨氣的空間結構為三角錐形，碳和氫形成的四原子非極性分子即為乙炔，結構式是：H-C≡C-H，故答案為：三角錐形；H-C≡C-H；
（3）根據晶體的晶胞結構，每個晶胞含有一個Mg，含有Ni個數為：6×

1

2

=3，含有C個數為：8×

1

8

=1，故該晶體的化學式為：MgCNi₃，故答案為：MgCNi₃；
（4）硫酸氫銨屬于易溶于水的鹽，NH₄HSO₄═NH₄⁺+H⁺+SO₄^2-，銨根離子易水解，溶液中的氫離子還有水電離的一小部分，故離子濃度大小順序為：c（H⁺）＞c（SO₄^2-）＞c（NH₄⁺）＞c（OH^-），故答案為：c（H⁺）＞c（SO₄^2-）＞c（NH₄⁺）＞c（OH^-）；
（5）NO₄^3-中的化學鍵全部為共價鍵，Na₃NO₄與水反應時，轉化為常見物質，根據原子守恒，得到方程式為：Na₃NO₄+H₂O═NaNO₃+2NaOH，故答案為：，Na₃NO₄+H₂O═NaNO₃+2NaOH．

點評：本題是一道結構化學知識的題目，考查了學生有關原子結構和晶體結構的知識，綜合性強，難度大．