Question

6．短周期元素N、Na、Al形成的物质在工农业生产、生活中应用广泛．
（1）Al在元素周期表中的位置为第三周期，第ⅢA族；其原子半径比Na小（填“大”或“小”）．
（2）Al单质在空气中不易腐蚀，原因是其表面形成了一种致密的且熔点高的化合物．该化合物的类型为离子化合物；该化合物遇酸碱易被腐蚀，请写出它与NaOH溶液反应的离子方程式Al₂O₃+2OH^-=2AlO₂^-+H₂O．
（3）NH₃的电子式为；NH₃在同族元素形成的氢化物中具有较高的沸点，其原因是NH₃分子间有氢键．
（4）氮元素的最高价氧化物的水化物与其最低价氢化物反应的化学方程式为HNO₃+NH₃=NH₄NO₃．
（5）NF₃是一种新型电子材料，常温下为稳定气体，它在潮湿的空气中与水蒸气能发生氧化还原反应，其反应的产物有：HF、NO和某种物质．请写出反应的化学方程式3NF₃+5H₂O=9HF+2NO+HNO₃．

Answer 1

分析 （1）铝有3个电子层，最外层3个电子；同周期原子半径从左到右依次减小；
（2）该氧化物为氧化铝，氧化铝晶体为离子晶体；氧化铝为两性氧化物，能够与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和水；
（3））氨气属于共价化合物；其分子中含有3个氮氢键，据此写出其电子式；氨气分子中存在氢键，导致其沸点较高；
（4）氮元素的最高价氧化物的水化物为硝酸，其最低价氢化物为氨气，硝酸与氨气反应生成硝酸铵；
（5）根据反应物、生成物书写方程式，该反应中N元素化合价由+3价变为+2价、+5价，则NF₃既是氧化剂又是还原剂，依据得失电子守恒写出方程式．

解答 解：（1）铝有3个电子层，最外层3个电子，在周期表中第三周期，第ⅢA族；同周期原子半径从左到右依次减小，铝与钠位于同周期，在钠的右侧，原子半径小于钠原子；
故答案为：第三周期，第ⅢA族；小；
（2）Al单质在空气中不易腐蚀，原因是其表面形成了一种致密的且熔点高的化合物氧化铝，氧化铝属于离子晶体；氧化铝具有两性，能够与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和水，反应的离子方程式为：Al₂O₃+2OH^-=2AlO₂^-+H₂O，
故答案为：离子化合物；Al₂O₃+2OH^-=2AlO₂^-+H₂O；
（3）氨气属于共价化合物，其电子式为；氨气中N的电负性较强，容易形成氢键，大大增强了分子间作用力，所以其沸点较高，
故答案为：； NH₃分子间有氢键；
（4）氮元素的最高价氧化物的水化物为硝酸，其最低价氢化物为氨气，硝酸与氨气反应生成硝酸铵，方程式：HNO₃+NH₃=NH₄NO₃；
故答案为：HNO₃+NH₃=NH₄NO₃；
（5）反应物是NF₃和水，生成物是HF、NO、HNO₃，该反应中N元素化合价由+3价变为+2价、+5价，根据转移电子守恒及原子守恒配平方程式为3NF₃+5H₂O=9HF+2NO+HNO₃，故答案为：3NF₃+5H₂O=9HF+2NO+HNO₃．

点评 本题考查了化学方程式书写，原子结构与周期表的关系，电子式的书写，氢键对物质性质的影响，题目综合性强，难度中等，注意氢键只影响物质的物理性质．