Question

9．A、B、C、D四種元素處于同一短周期，在同族元素中，A的氣態(tài)氫化物的沸點最高，B的最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性在同周期中最強的，C的電負性介于A、B之間，D與B相鄰．請回答下列問題：
（1）在一個B的單質(zhì)分子中存在2個π鍵．
（2）已知B的氣態(tài)氫化物很容易與H⁺結(jié)合，B原子與H⁺間形成的鍵角109°28′，形成的離子的立體構(gòu)型為正四面體．
（3）在A、B、C、D四種元素形成的電子數(shù)相同的四種氫化物中，沸點最低的是CH₄（填分子式），其沸點顯著低于其它三種氫化物的原因是甲烷中不含氫鍵．
（4）A的氫化物易溶于水，而D的氫化物難溶于水，原因是氨氣和水分子能形成氫鍵、甲烷和水分子不能形成氫鍵．

Answer 1

分析 A、B、C、D四種元素處于同一短周期，在同族元素中，A的氣態(tài)氫化物的沸點最高，則A的氫化物中含有氫鍵，這幾種元素都處于第二周期，B的最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性在同周期中最強的，則B是N元素，C的電負性介于A、B之間，同一周期元素電負性隨著原子序數(shù)增大而增大，則C是O元素、A是F元素；
D與B相鄰，則D是C元素，
（1）B是N元素，其單質(zhì)為N2，氮氣分子中氮原子之間存在一個σ鍵、兩個π鍵；
（2）B元素氫化物是氨氣分子，氨氣分子很容易與H⁺結(jié)合生成銨根離子，銨根離子是正四面體結(jié)構(gòu)；
（3）氫化物中含有氫鍵的熔沸點較高，不含氫鍵的熔沸點較低；
（4）氫鍵能增大氫化物的溶解性．

解答 解：A、B、C、D四種元素處于同一短周期，在同族元素中，A的氣態(tài)氫化物的沸點最高，則A的氫化物中含有氫鍵，這幾種元素都處于第二周期，B的最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性在同周期中最強的，則B是N元素，C的電負性介于A、B之間，同一周期元素電負性隨著原子序數(shù)增大而增大，則C是O元素、A是F元素；
D與B相鄰，則D是C元素，
（1）B是N元素，其單質(zhì)為N2，氮氣分子中存在氮氮三鍵，氮原子之間存在一個σ鍵、兩個π鍵，故答案為：2；
（2）B元素氫化物是氨氣分子，氨氣分子很容易與H⁺結(jié)合生成銨根離子，其鍵角是109°28′，銨根離子中氮原子價層電子對個數(shù)是4且不含孤電子對，所以銨根離子是正四面體結(jié)構(gòu)，
故答案為：109°28′；正四面體；
（3）氫化物中含有氫鍵的熔沸點較高，不含氫鍵的熔沸點較低，這幾種元素形成的氫化物中只有甲烷不含氫鍵，所以熔沸點較低的氫化物是CH₄，故答案為：CH₄；甲烷中不含氫鍵；
（4）氫鍵能增大氫化物的溶解性，A形成的氫化物是氨氣，氨氣分子和水分子之間能形成氫鍵，從而促進氨氣溶解，甲烷和水分子不能形成氫鍵，所以甲烷的溶解性較低，故答案為：氨氣和水分子能形成氫鍵、甲烷和水分子不能形成氫鍵．

點評 本題考查元素位置結(jié)構(gòu)性質(zhì)關(guān)系及應(yīng)用，涉及氫鍵、分子結(jié)構(gòu)，知道氫鍵影響物質(zhì)的熔沸點、溶解性等物理性質(zhì)不影響化學(xué)性質(zhì)，題目難度不大．