Question

12．现有部分短周期元素对应单质的性质或原子结构如表所示：

元素编号	元素性质或原子结构
X	第三周期元素的简单离子中半径最小
Y	其最简单氢化物丙的水溶液呈碱性
Z	原子核外电子数和周期序数相等

A、B、D三种单质（分别由X、Y、Z元素组成）和甲、乙、丙、丁、戊五种化合物之间的转化关系如下图所示（某些条件已略去）．其中丁是一种高能燃料，一个分子含有18个电子，其组成元素与丙相同．

请回答：
（1）元素X在周期表中的位置是第三周期第ⅢA族，其简单离子的结构示意图为．
（2）单质B的电子式．
（3）丙中所含的化学键类型有b（填字母序号）．
a．离子键      b．极性共价键       c．非极性共价键
（4）反应②中，0.5molNaClO参加反应时，转移1mol电子，其化学方程式为：2NH₃+NaClO═N₂H₄+NaCl+H₂O．
（5）一定条件下，A与TiO₂、C（石墨）反应只生成乙和碳化钛（TiC），二者均为某些高温结构陶瓷的主要成分．该化学方程式为4Al+3TiO₂+3C═2Al₂O₃+3TiC．

Answer 1

分析 X是第三周期元素的简单离子中半径最小，则X为Al，Y最简单氢化物丙的水溶液呈碱性，则Y为N元素，丙为NH₃，Z原子核外电子数和周期序数相等，则Z为H元素．A、B、D三种单质分别由X、Y、Z元素组成，则A为Al、B为N₂、D为H₂，丁是一种高能燃料，其组成元素与丙相同，且含有18mol电子，则丁为N₂H₄；Al与氮气反应生成甲为AlN，AlN水解得到氨气与氢氧化铝，故戊为Al（OH）₃，乙为Al₂O₃，据此解答．

解答 解：X是第三周期元素的简单离子中半径最小，则X为Al，Y最简单氢化物丙的水溶液呈碱性，则Y为N元素，丙为NH₃，Z原子核外电子数和周期序数相等，则Z为H元素．A、B、D三种单质分别由X、Y、Z元素组成，则A为Al、B为N₂、D为H₂，丁是一种高能燃料，其组成元素与丙相同，且含有18mol电子，则丁为N₂H₄；Al与氮气反应生成甲为AlN，AlN水解得到氨气与氢氧化铝，故戊为Al（OH）₃，乙为Al₂O₃．
（1）元素X为Al，在周期表中的位置是：第三周期第ⅢA族，其简单离子的结构示意图为，
故答案为：第三周期第ⅢA族；；
（2）单质B为N₂，电子式为，故答案为：；
（3）丙为NH₃，N原子与H原子之间形成极性共价键，故选：b；
（4）反应②为氨气与NaClO的反应，0.5molNaClO参加反应时，转移1mol电子，则Cl元素由+1价降低为-1价，该反应生成NaCl，同时生成N₂H₄和水，则该反应为2NH₃+NaClO═N₂H₄+NaCl+H₂O，
故答案为：2NH₃+NaClO═N₂H₄+NaCl+H₂O；
（5）一定条件下，Al与TiO₂、C（石墨）反应只生成Al₂O₃和碳化钛（TiC），该化学方程式为：4Al+3TiO₂+3C═2Al₂O₃+3TiC，
故答案为：4Al+3TiO₂+3C═2Al₂O₃+3TiC．

点评 本题考查无机物的推断，侧重于学生的分析推理能力的考查，需要学生熟练掌握元素化合物性质，题目难度中等．