Question

[选做题]（1）人们对酸碱的认识，已有几百年的历史，经历了一个由浅入深、由低级到高级的认识过程．目前中学课本中的酸碱理论是1889年阿仑尼乌斯（Arrhenius）提出的电离理论．
①1905年富兰克林（FranKlin）深入研究了水和液氨的相似性，把阿仑尼乌斯以水为溶剂的个别现象，推广到任何溶剂，提出了酸碱溶剂理论．溶剂理论认为：凡能电离而产生溶剂正离子的物质为酸，凡能电离而产生溶剂负离子的物质为碱．试写出液氨自身电离的方程式：______．
②1923年丹麦化学家布朗斯特（Bronsted）和英国化学家劳莱（Lowey）提出质子理论．凡是能够释放质子（氢离子）任何含氢原子的分子或离子都是酸；凡是能够与质子（氢离子）结合的分子或离子都是碱．
按质子理论：下列粒子在水溶液既可以看作酸又可看碱的是______．
A、H₂O    B、NH₄⁺     C、OH^-    D、HCO₃^-    E、CH₃COO^-   F、Cl^-
③1923年路易斯（Lewis）提出广义的酸碱概念．凡是能给出电子对而形成化学键的物质都是碱；凡是能够和电子对结合的物质都是酸．
酸（电子对接受体）+碱（电子对给予体）→反应产物，如：H⁺+OH^-→H₂O．
试指出下列两个反应中的酸或碱：
（Ⅰ）H₃BO₃+H₂O H⁺+B（OH）4^-，该反应中的碱是______（填H₃BO₃或H₂O）；
（Ⅱ）NaH+H₂O═NaOH+H₂↑，该反应中的酸是______（填NaH 或H₂O）．
（2）已知A元素原子的K、L层电子数之和比M、L层电子数之和多一个电子；B元素原子核外电子占有9个轨道，且有1个未成对电子；C元素原子核外3p亚层中3个轨道还需5个电子才能达到全充满．D元素只有两个电子层，且最高化合价与最低化合价的代数和为零；E原子半径最小；F元素最外层电子排布为nSⁿnPⁿ⁺¹．按要求填写
①B的电子排布式是：______，A、B两元素形成的化合物的晶体类型是______．
②D元素单质的晶体类型是______，C单质的制备方法是：______．
③E和F形成的化合物空间构型为______，该物质比D与E形成的化合物更容易液化的原因是______．

Answer

（1）①利用知识迁移（水的电离）结合题意分析；
②根据质子理论分析，电离出氢离子的是酸，结合氢离子的是碱；
③根据广义酸碱概念分析，凡是能给出电子对而形成化学键的物质都是碱；凡是能够和电子对结合的物质都是酸；
（2）根据题意知，A元素有3个电子层，最外层有7个电子，由此判断A元素名称；根据电子排布式规则判断B元素；根据能量最低原理结合题意判断C元素；根据主族元素的族序数=其最外层电子数，最高正化合价+最低负化合价的绝对值=8，并结合题意判断D；E原子半径最小，所以是H元素；根据S能级最多填充的电子数判断n，从而判断该元素，然后结合题意分析问题．
【解析】
（1）①水分子电离出水合氢离子和氢氧根离子，利用类比法，液氨自身电离的方程式2NH3=NH4++NH2-．
故答案为：2NH3=NH4++NH2-．
 ②根据质子理论分析，电离出氢离子的是酸，结合氢离子的是碱；
A、H2O  D、HCO3-  既能电离出氢离子，又能结合氢离子，所以既可以看作酸又可看作碱；
B、NH4+  能电离出氢离子，所以是酸；
C、OH-、E、CH3COO-、F、Cl- 能结合氢离子，所以是碱．
故答案为：A D．
③根据广义酸碱概念分析，凡是能给出电子对而形成化学键的物质都是碱；凡是能够和电子对结合的物质都是酸；
（Ⅰ）H3BO3+H2O H++B（OH）4-，该反应中给出电子对而形成化学键的物质H2O，所以该反应中的碱是H2O．
故答案为：H2O．
（Ⅱ）NaH+H2O═NaOH+H2↑，该反应中和电子对结合的物质H2O，所以水是酸．
故答案为：H2O．
（2）根据题意知，A元素有3个电子层，最外层有7个电子，所以A是Na；B元素原子核外电子占有9个轨道，且有1个未成对电子，由此判断B是Cl；C元素原子核外3p亚层中3个轨道还需5个电子才能达到全充满，所以C元素的3P亚层有1个电子，所以C是Al；D元素只有两个电子层，且最高化合价与最低化合价的代数和为零，主族元素的族序数=其最外层电子数，最高正化合价+最低负化合价的绝对值=8，所以D是C；E原子半径最小，所以E是H；F元素最外层电子排布为nSnnPn+1，S能级最多排2个电子，故n是2，所以F元素最外层电子排布为2S22P3，所以是N．
①通过以上分析知，B是Cl，所以其核外电子排布式为1s22s22p63s23p5；A是Na，B是Cl，活泼金属和活泼非金属元素之间形成离子键，所以是离子晶体；
故答案为：1s22s22p63s23p5； 离子晶体．
 ②D是C元素，碳单质的晶体类型是原子晶体；C单质是Al，活泼金属采用电解法冶炼．
故答案为：原子晶体；  电解法．
③E是H元素，F是N元素，所以形成的化合物是NH3，NH3的空间构型为三角锥型；NH3分子间能形成氢键，所以容易液化．
故答案为：三角锥型；   E和F形成的化合物分子间能形成氢键．