Question

（14分）短周期元素N、Na、Al形成的物质在工农业生产、生活中应用广泛。

（1）Al在元素周期表中的位置为        ；其原子半径比Na      （填“大”或“小”）。

（2）Al单质在空气中不易腐蚀，原因是其表面形成了一种致密的且熔点高的化合物。该化合物的晶体类型为          ；该化合物遇酸碱易被腐蚀，请写出它与NaOH溶液反应的离子方程式               。

（3）NH₃的电子式为        ；NH₃在同族元素形成的氢化物中具有较高的沸点，其原因是         。

（4）标准状况下22.4L NH₃与0.5L 1mol/L 氮元素的最高价氧化物的水化物反应，所得溶液中离子浓度由大到小的顺序是                                     。

（5）NF₃是一种新型电子材料，常温下为稳定气体，它在潮湿的空气中与水蒸气能发生氧化还原反应，其反应的产物有：HF、NO和某种物质。请写出反应的化学方程式                        。

Answer

（1）三周期IIIA族 （1分）小（1分）

（2）离子晶体（2分）Al2O3 + 2OH－＝ 2AlO2－ + H2O （2分）

（3） （2分）NH3分子间有氢键（2分）

（4）c(NH4+ )＞c(NO3－)＞c(OH－)＞c(H+) （2分）

（5）3NF3+5H2O ＝ 9HF + 2NO + HNO3 （2分）

【解析】

试题分析：（1）Al在元素周期表中的位置为第三周期IIIA族；由于铝与钠在同一周期，且原子序数比钠大，所以其原子半径比Na小。（2）Al单质在空气中不易腐蚀，原因是其表面形成了一种致密的且熔点高的化合物氧化铝，属于离子化合物，所以其晶体类型为离子晶体；氧化铝属于两性氢氧化物，遇酸碱易被腐蚀，它与NaOH溶液反应的离子方程式为Al2O3 + 2OH－＝ 2AlO2－ + H2O。（3）NH3为共价化合物，可写出其电子式；NH3分子间有氢键，所以NH3在同族元素形成的氢化物中具有较高的沸点。（4）标准状况下22.4L NH3物质的量为1mol，氮元素的最高价氧化物的水化物为硝酸，其物质的量=0.5L ×1mol/L=0.5mol，二者发生反应；NH3 + HNO3＝ NH4NO3，1：1进行反应，NH3过量，剩余0.5mol，因此所得溶液为NH4NO3与NH3•H2O的混合物，NH3•H2O的电离大于NH4+的水解，溶液显碱性，所以溶液中离子浓度由大到小的顺序是c(NH4+ )＞c(NO3－)＞c(OH－)＞c(H+)。（5）NF3中N为+3价，F为—1价，与水发生反应后，生成的产物中 F化合价不变，N元素化合价降低，所以必定还要有元素化合价升高，分析可得应为N元素化合价升高，所以可推出应还有产物HNO3，所以可得方程式为；3NF3+5H2O ＝ 9HF + 2NO + HNO3。

考点：元素周期表，元素化合物基本知识，溶液中离子浓度大小比较，氧化还原反应。