Question

五种短周期元素A、B、C、D、E的原子序数依次增大，A原子核中无中子且A和C同主族，A和B形成的化合物在水中呈碱性，单质D在单质E中可燃烧产生白色烟雾。回答下列问题：

(1)除B外，上述元素的电负性从大到小依次为            ；(用元素符号表示)

(2)B的氢化物与同主族第三、第四周期所形成的氢化物沸点由高到低的排列顺序是          （用化学式表示),原因是                     ；

(3)A和D形成的化合物的中心原子的杂化类型为                   ；A和B形成的化合物BA₅中存在的化学键类型为                 ；

(4)单质D的一种含氧酸可表示为H₃DO₃，它是二元弱酸，请写出它与足量的氢氧化钠溶液反应的离子方程式____________；

(5)C 的一种氧化物的晶胞结构如图所示,晶胞参数a=0.566 nm，晶胞中C原子的配位数为    ；此晶体的密度(g·cm^－3)为              (只列式不计算)。

Answer

(1)Cl>P>H>Na

(2)沸点：NH3＞AsH3＞PH3； NH3可形成分子间氢键，沸点最高，AsH3相对分子质量比PH3大，分子间的作用力大，因而AsH3比PH3沸点高；

(3)sp3；离子键、共价键；(4)H3PO3+2OH-=HPO32-+2H2O

(5)4；；

【解析】

试题分析：五种短周期元素A、B、C、D、E的原子序数依次增大，A原子核中无中子，A为H元素；且A和C同主族，则C为Na元素；A和B形成的化合物在水中呈碱性，B为N元素；单质D在单质E中可燃烧产生白色烟雾。则D为P元素，E为Cl元素。

(1)元素的非金属性越强，电负性数值越大，元素的电负性从大到小依次为Cl>P>H>Na，故答案为：Cl>P>H>Na；

(2)NH3可形成分子间氢键，沸点最高，AsH3相对分子质量比PH3大，分子间的作用力大，因而AsH3比PH3沸点高，故答案为：沸点：NH3＞AsH3＞PH3； NH3可形成分子间氢键，沸点最高，AsH3相对分子质量比PH3大，分子间的作用力大，因而AsH3比PH3沸点高；

(3)PH3中P原子的价层电子对=3+(5-1×3)=4，采取sp3杂化；NH5可以写成NH4H，存在的化学键有离子键、共价键，故答案为：sp3；离子键、共价键；

(4)H3PO3是二元弱酸，它与足量的氢氧化钠溶液反应的离子方程式为H3PO3+2OH-=HPO32-+2H2O，故答案为：H3PO3+2OH-=HPO32-+2H2O；

(5)钠氧化物为离子化合物，钠离子半径小于氧离子半径，根据图示，氧离子位于晶胞的顶点和面心，钠离子位于晶胞的体心，则Na的个数为8，O的个数为8×+6×=4，N(Na)：N(O)=2：1，则形成的化合物为Na2O，晶胞中O位于顶点，Na位于体心，每个晶胞中有1个Na与O的距离最近，每个定点为8个晶胞共有，则晶胞中氧原子的配位数为8，钠原子的配位数为4，晶胞的质量为，晶胞的体积为(0.566×10-7)cm3，则晶体F的密度为，故答案为：4；。

【考点定位】考查晶胞的计算；原子结构与元素周期律的关系；判断简单分子或离子的构型；原子轨道杂化方式及杂化类型判断

【名师点晴】本题考查物质结构和性质，侧重考查学生空间想象能力、知识运用能力，涉及晶胞计算、原子结构等知识点，综合性较强，采用均摊法、价层电子对互斥理论等理论分析解答。根据价层电子对互斥理论确定分子空间构型及中心原子杂化方式，价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数，σ键个数=配原子个数，孤电子对个数=(a-xb)，a指中心原子价电子个数，x指配原子个数，b指配原子形成稳定结构需要的电子个数。注意：①当上述公式中电荷数为正值时取“-”，电荷数为负值时取“+”；②当配位原子为氧原子或硫原子时，成键电子数为零；根据n值判断杂化类型：一般有如下规律：当n=2，sp杂化；n=3，sp2杂化；n=4，sp3杂化。