Question

5．現有下列短周期元素性質的有關數據：

元素符號	a	b	c	d	e	f	g	h
原子半徑/mm	0.037	0.071	0.075	0.082	0.102	0.143	0.152	0.186
最高化合價或最低化合計	+1	-1	-3	+3	-2	+3	+1	+1

（1）根據元素周期律確定a至h 8種元素在周期表中的位置，將它們的元素編號填入下表相應的空格內．

族/周期	ⅠA	ⅡA	ⅢA	ⅣA	ⅤA	ⅥA	ⅦA	0
1
2
3

（2）上述元素形成的氫化物中，分子間存在氫鍵的有（填氫化物的化學式）HF、NH₃．
（3）氫化鋁鋰（LiAlH₄）是一種易燃易爆具有極強還原性的物質，它在有機合成上應用廣泛．在125℃時氫化鋁鋰分解為氫氣、金屬鋁及氫化鋰（LiH）．
①氫化鋁鋰易水解，最初得三種產物，請寫出其水解反應方程式LiAlH₄+4H₂O=LiOH+Al（OH）₃+4H₂↑．
②與氫化鋁鋰性質相似但較為溫和的還原劑由上述a、d、h三種元素組成，請寫出這種還原劑的電子式．寫出該物質受熱分解的反應方程式：2NaBH₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2B+2NaH+3H₂↑．
（4）原子數相同，電子總數相同的分子或離子互稱等電子體．在元素周期表中，與碳相鄰的兩種元素可形成具有石墨型晶體結構的“白石墨”，“白石墨”和石墨具有等電子體特征，寫出“白石墨”的最小結構單元-六元環(huán)的結構式．

Answer 1

分析 短周期元素中，a、g、h的最高價都是+1價，則三者位于ⅠA族，根據原子半徑大小可知a為H、b為Li、h為Na；d、f最高價都是+3，則d為B、f為Al；e最低價為-2，其原子半徑大于B，則e不可能為O，只能為S元素；b的最低價為-1，處于ⅦA，原子半徑小于B元素，故b為F元素；c有最低負極-3，處于ⅤA族，原子半徑小于B原子，故c為N元素，據此進行解答．

解答 解：（1）短周期元素中，a、g、h的最高價都是+1價，則三者位于ⅠA族，根據原子半徑大小可知a為H、b為Li、h為Na；d、f最高價都是+3，則d為B、f為Al；e最低價為-2，其原子半徑大于B，則ee不可能為O，只能為S元素；b的最低價為-1，處于ⅦA，原子半徑小于B元素，故b為F元素；c有最低價-3，處于ⅤA族，原子半徑小于B原子，故c為N元素，將各元素填入表中為：

族/周期	ⅠA	ⅡA	ⅢA	ⅣA	ⅤA	ⅥA	ⅦA	0
1	a
2	g		d		c		b
3	h		f			e

，
故答案為：

族/周期	ⅠA	ⅡA	ⅢA	ⅣA	ⅤA	ⅥA	ⅦA	0
1	a
2	g		d		c		b
3	h		f			e

（2）非金屬性較強的元素易形成氫鍵，如F、N元素，形成的化合物為HF、NH₃，
故答案為：HF、NH₃；
（3）①氫化鋁鋰易水解，最初得三種產物，根據質量守恒得到三種產物為LiOH、Al（OH）₃和氫氣，反應的化學方程式為：LiAlH₄+4H₂O=LiOH+Al（OH）₃+4H₂↑，
故答案為：LiAlH₄+4H₂O=LiOH+Al（OH）₃+4H₂↑；
②氫化鋁鋰（LiAlH₄）在125℃時氫化鋁鋰分解為氫氣、金屬鋁及氫化鋰（LiH），與氫化鋁鋰性質相似但較溫和的另一種還原劑由上述H、B、Na三種元素組成物質為NaBH₄，分解生成氫氣、B與NaH，反應方程式為：2NaBH₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2B+2NaH+3H₂↑，NaBH₄為離子化合物，其電子式為：，
故答案為：；2NaBH₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2B+2NaH+3H₂↑；
（4）石墨晶體是層面結構的，每個C為三個正六邊形共用，每六個C原子形成一個正六邊形，碳相鄰的N、B兩種元素可形成具有石墨型晶體結構，所以白石墨的最小結構單元的結構式為正六邊形，且三個N原子三個B原子相互間隔分布在每個頂點上，據此畫出“白石墨”的最小結構單元-六元環(huán)的結構式為：，
故答案為：．

點評 本題考查了位置結構與性質關系的綜合應用，題目難度中等，明確元素周期表結構、元素周期律內容與原子結構的關系為解答關鍵，試題培養(yǎng)了學生的分析能力及靈活應用能力．