Question

4．如图为周期表的一部分，其中的编号代表对应不同的元素．

请回答下列问题．
（1）表中属于d区的元素是⑨（填编号）；元素⑧的原子外围电子排布式是3d¹⁰4s¹．
（2）③和⑦形成的常见化合物的晶体类型是分子晶体；②③④的电负性：O＞N＞C（用元素符号表示）．判断依据是同周期元素从左到右的非金属性逐渐增强，气态氢化物最稳定的是H₂O（写化学式）；
（3）某元素的特征电子排布式（价电子排布式）为nsⁿnpⁿ⁺¹，该元素为周期表中的③（填编号）；该元素与元素①形成的化合物X极易溶于水的原因是氨气和水都是极性分子，氨气和水分子间可以形成分子间氢键．
（4）②③形成一种超硬、耐磨、耐高温的新型无机非金属材料，则其化学式为C₃N₄，其熔点比金刚石的高（填“高”或“低”）．
（5）⑤的氧化物与⑥的最高价氧化物的水化物反应的方程式为Al₂O₃+3H₂SO₄═Al₂（SO₄）₃+3H₂O．

Answer 1

分析 由元素在周期表中位置，可知①为H、②为C、③为N、④为O、⑤为Al、⑥为S、⑦为Cl、⑧为Cu、⑨为Fe．
（1）d区元素包含周期表中3-10列元素；元素⑧位于第四周IB族；
（2）N和Cl形成的常见化合物有NCl₃、NCl₅，均为分子晶体；由于周期表中同周期元素从左到右非金属性逐渐增强，电负性也逐渐增大，非金属性越强，气态氢化物越稳定；
（3）s能级最多容纳2个电子，且p能级容纳电子，故n=2，则该元素为N元素，氨气和水都是极性分子，相似相溶原理，又由于氨分子与水分子间可形成氢键；
（4）C、N形成的化合物为C₃N₄，由其超硬，耐高温等性质，可判断该化合物属于原子晶体，由于C-N键比C-C键短，C-N键键能更大，其熔点更高；
（5）Al的氧化物为Al₂O₃，S的最高价氧化物的水化物为H₂SO₄，二者反应生成硫酸铝与水．

解答 解：由元素在周期表中位置，可知①为H、②为C、③为N、④为O、⑤为Al、⑥为S、⑦为Cl、⑧为Cu、⑨为Fe．
　（1）属于d区的是Fe，为⑨号元素，⑧为Cu元素，位于第四周IB族，Cu的外围电子排布为3d¹⁰4s¹，
故答案为：Fe；3d¹⁰4s¹；
（2）N和Cl形成的常见化合物有NCl₃、NCl₅，均为分子晶体；由于周期表中同周期元素从左到右非金属性逐渐增强，电负性也逐渐增大，即C＜N＜O，非金属性越强，气态氢化物越稳定，故H₂O比NH₃、CH₄稳定，
故答案为：分子晶体；O＞N＞C；同周期元素从左到右的非金属性逐渐增强；H₂O；
（3）s能级最多容纳2个电子，且p能级容纳电子，故n=2，则该元素为N元素，即为③号元素，氨气和水都是极性分子，根据相似相溶原理可知NH₃易溶于水，又由于氨分子与水分子间可形成氢键，使NH₃更易溶于水，
故答案为：③；氨气和水都是极性分子，氨气和水分子间可以形成分子间氢键；
（4）C、N形成的化合物为C₃N₄，由其超硬，耐高温等性质，可判断该化合物属于原子晶体，由于C-N键比C-C键短，C-N键键能更大，C₃N₄熔点更高，
故答案为：C₃N₄；高；
（5）Al的氧化物为Al₂O₃，S的最高价氧化物的水化物为H₂SO₄，二者反应的方程式为：Al₂O₃+3H₂SO₄═Al₂（SO₄）₃+3H₂O，
故答案为：Al₂O₃+3H₂SO₄═Al₂（SO₄）₃+3H₂O．

点评 本题考查元素周期表与元素周期律、分子结构与性质、晶体类型与性质等，需要学生熟练掌握元素周期表的结构，侧重考查学生对知识的迁移应用，难度中等．