Question

【題目】A、B、C、D、E是原子序數(shù)依次增大的5種短周期元素。A與D、C與E分別同主族，E原子的最外層電子數(shù)比次外層少2個(gè)。A、B兩元素可形成BA3氣體分子甲，甲能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)且每個(gè)分子內(nèi)含10個(gè)電子。請(qǐng)回答下列問題：

(1)氣體甲溶于水所得溶液呈堿性的原因(用電離方程式表示)______________。

已知：甲、乙、丙、丁4種物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系如下圖(注：反應(yīng)條件或產(chǎn)物已略去)。

甲乙丙丁

請(qǐng)寫出從甲→乙轉(zhuǎn)化的化學(xué)方程式____________________________________________。

(2)用電子式表示離子化合物D2C2的形成過程____________________________________。

(3)DAEC3和DAEC4的溶液均呈現(xiàn)_______(填：“酸”“堿”“中”)性，在DAEB3溶液中離子濃度由大到小的順序是________________________________；如果將兩種溶液混合后發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為____________________________________。

(4)已知A2EC3和A2EC4兩種酸中酸性更強(qiáng)的是后者，請(qǐng)從分子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的關(guān)系角度解釋這種差異產(chǎn)生的原因___________________________________。

(5)B元素的三氯化物(BCl3)常溫下是一種淡黃色液體，具有三角錐型的分子結(jié)構(gòu)。下列關(guān)于BCl3分子的描述中不正確的是_________________。

A．BCl3分子中B顯－3價(jià)、采用SP3雜化

B．BCl3分子間可形成氫鍵，比PCl3難揮發(fā)

C．B、C元素的電負(fù)性B< C ，第一電離能B>C

D．BCl3遇水發(fā)生水解反應(yīng)產(chǎn)物是BH3和HClO

Answer 1

【答案】NH3·H2ONH4++OH- 4NH3+5O2 4NO+6H2O 酸性 c(Na+)＞c(HSO3-)＞c(H+)＞c(SO32-)＞c(OH-) HSO3-+ H+== SO2↑+ H2O H2SO3、H2SO4都是二元酸，H2SO3分子中含1個(gè)非羥基氧原子、屬于中強(qiáng)酸，而H2SO4分子中含2個(gè)非羥基氧原子、屬于強(qiáng)酸；②H2SO4分子中S的化合價(jià)較高，使S-O鍵中的共用電子對(duì)偏向S更強(qiáng)烈一些，從而使O-H鍵的極性大于H2SO3，更易于電離出氫離子酸性更強(qiáng)。 B

【解析】

E原子的最外層電子數(shù)比次外層少2個(gè)，E的次外層，只能是L層，容納8個(gè)電子，最外層則有6個(gè)電子，E為S元素，則C為O元素。A、B兩元素可形成BA3氣體分子甲，甲能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)且每個(gè)分子內(nèi)含10個(gè)電子。BA3為NH3，則B元素為N，A元素為H。A和D同主族，根據(jù)D的原子序數(shù)比O大，則D為Na。

(1)氨氣溶于水后生成NH3·H2O，會(huì)電離出OH－使溶液呈現(xiàn)堿性，答案為NH3·H2ONH4＋＋OH－；氨氣連續(xù)兩次氧化，為工業(yè)制取硝酸的流程。NH3氧化到NO，NO再氧化成NO2，NO2和水反應(yīng)生成硝酸。甲生成乙的反應(yīng)為4NH3+5O2 4NO+6H2O；

(2)D2C2為Na2O2，用電子式表示Na2O2的形成過程，，其表達(dá)式為；

(3)DAEC3和DAEC4的溶液分別為NaHSO3溶液和NaHSO4溶液。NaHSO3溶液中，HSO3－既電離又水解，HSO3－H＋＋SO32－，HSO3－＋H2OH2SO3＋OH－，但是電離程度大于水解程度，因此溶液呈現(xiàn)酸性。NaHSO4為強(qiáng)酸的酸式根離子，NaHSO4=Na＋＋H＋＋SO42－，溶液呈酸性，則兩者均為酸性。NaHSO3溶液中，NaHSO3=Na＋＋HSO3－，HSO3－既電離又水解，則c(Na＋) ＞c(HSO3-)；HSO3－電離程度大于水解程度，忽略水解，HSO3－H＋＋SO32－，溶液中還存在水的電離，H2OH＋＋OH－，則c(H+)＞c(SO32-)；另電解質(zhì)的電離程度一般大于水的電離程度，c(SO32-)＞c(OH-)；綜上有c(Na＋) ＞c(HSO3-)＞c(H+)＞c(SO32-)＞c(OH-)。將兩種溶液混合，則HSO3－會(huì)與H＋反應(yīng)，方程式為HSO3-+ H+== SO2↑+ H2O；

(4)H2SO3和H2SO4的結(jié)構(gòu)式分別為，亞硫酸中只有1個(gè)非羥基氧原子，而硫酸中有2個(gè)非羥基氧原子。非羥基氧原子是吸電子原子，使得羥基中的電子更加偏向O，使氫原子更容易電離，酸性變強(qiáng)。此外硫酸中S的化合價(jià)更高，吸電子能力更強(qiáng)，使S-O鍵中的共用電子對(duì)偏向S更強(qiáng)烈一些，從而使O-H鍵的極性大于H2SO3，更易于電離出氫離子酸性更強(qiáng)；答案為H2SO3、H2SO4都是二元酸，H2SO3分子中含1個(gè)非羥基氧原子、屬于中強(qiáng)酸，而H2SO4分子中含2個(gè)非羥基氧原子、屬于強(qiáng)酸；②H2SO4分子中S的化合價(jià)較高，使S-O鍵中的共用電子對(duì)偏向S更強(qiáng)烈一些，從而使O-H鍵的極性大于H2SO3，更易于電離出氫離子酸性更強(qiáng)；

(5)BCl3為NCl3。

A．NCl3分子中的中心原子N和Cl原子之間形成3個(gè)極性鍵，N原子的周圍仍然存在一對(duì)孤電子對(duì)，故N原子的雜化方式為sp3雜化，A項(xiàng)正確，不符合題意；

B．NCl3分子中不含H原子，分子間只有分子間作用力，不含有氫鍵。B項(xiàng)錯(cuò)誤，符合題意；

C．N元素和O元素同周期，同周期非金屬元素的電負(fù)性從左到右，依次增強(qiáng)，則N的電負(fù)性小于O的電負(fù)性�；鶓B(tài)N原子的價(jià)電子排布為2s22p3，基態(tài)O原子的價(jià)電子排布為2s22p4。N原子的p軌道為半滿結(jié)構(gòu)，更加穩(wěn)定，第一電離能更大；C項(xiàng)正確，不符合題意；

D．NCl3發(fā)生水解反應(yīng)，化學(xué)方程式為NCl3＋3H2O=NH3＋3HClO，D項(xiàng)正確，不符合題意；

綜上答案為B。