Question

現有A、B、C、D、E、F六種短周期元素，它們的原子序數依次增大，D與E的氫化物分子構型都是V型．A、B的最外層電子數之和與C的最外層電子數相等，A能分別與B、C、D形成電子總數相等的分子，且A與D可形成的化合物，常溫下均為液態．
請回答下列問題（填空時用實際符號）：
（1）C的元素符號是______；元素F在周期表中的位置______．
（2）B與D一般情況下可形成兩種常見氣態化合物，假若現在科學家制出另一種直線型氣態化合物 B₂D₂分子，且各原子最外層都滿足8電子結構，則B₂D₂電子式為______，其固體時的晶體類型是______．
（3）最近意大利羅馬大學的FuNvio Cacace等人獲得了極具理論研究意義的C₄分子．C₄分子結構如圖所示，已知斷裂lmolC-C吸收167kJ熱量，生成Imo1C=C放出942kJ熱量．根據以上信息和數據，下列說法正確的是______．
①C₄屬于一種新型的化合物
②C₄沸點比P₄（白磷）低
③lmol C₄氣體轉變為C₂吸收882kJ熱量
④C₄與C₂互為同素異形體
⑤C₄穩定性比P₄（白磷）差
⑥C₄屬于原子晶體
⑦C₄和P₄ （白磷）的晶體都屬于分子晶體
⑧C₄與C₂互為同分異構體
（4）C與F兩種元素形成一種化合物分子，各原子最外層達8電子結構，則該分子的結構式為______，其空間構型為______．
（5）為了除去化合物乙（A₂ED₄）；）稀溶液中混有的A₂ED₃，常采用A₂D₂為氧化劑，發生反應的離子方程式為：______
（6）E與F形成的化合物E₂F₂在橡膠工業上有重要用途，遇水易水解，其空間結構與A₂D₂極為相似．對此以下說法正確的是______．
a．E₂F₂的結構式為：F-E-E-F
b．E₂F₂為含有極性鍵 和非極性鍵的非極性分子
c．E₂Br₂與E₂F₂結構相似，熔沸點：E₂Br₂＞E₂F₂
d．E₂F₂與H₂O反應的化學方程式可能為：2E₂F₂+2H₂O=EO₂↑+3E↓+4HF
（7）舉出一種事實說明E與F的非金屬性強弱（用化學方程式或用語言文字表達均可）：______．

Answer 1

【答案】分析：A、B、C、D、E、F六種短周期元素，原子序數依次增大，D與E的氫化物分子構型都是V型，則氫化物為H₂O、H₂S，則D為氧元素，E為硫元素；原子序數F大于硫元素，故F為氯元素；A與D可形成的化合物，常溫下均為液態，則A為氫元素；A能分別與B、C、D形成電子總數相等的分子，B為碳元素，C為氮元素，可形成10電子分子，滿足A、B的最外層電子數之和與C的最外層電子數相等，符合題意．
解答：解：A、B、C、D、E、F六種短周期元素，原子序數依次增大，D與E的氫化物分子構型都是V型，則氫化物為H₂O、H₂S，則D為氧元素，E為硫元素；原子序數F大于硫元素，故F為氯元素；A與D可形成的化合物，常溫下均為液態，則A為氫元素；A能分別與B、C、D形成電子總數相等的分子，B為碳元素，C為氮元素，可形成10電子分子，滿足A、B的最外層電子數之和與C的最外層電子數相等，符合題意．
故A為氫元素；B為碳元素，C為氮元素，D為氧元素，E為硫元素；F為氯元素．
（1）由上述分析可知，C為N；F為氯元素，原子核外有17 個電子，有3個電子層，最外層有7個電子，位于周期表第3周期第ⅦA族．
故答案為：N；第3周期第ⅦA族．
（2）B為碳元素，D為氧元素，直線型氣態化合物 B₂D₂分子為C₂O₂，且各原子最外層都滿足8電子結構，分子中碳原子與碳原子之間形成2對共用電子對，每個碳原子與1個氧原子形成2對共用電子對，則C₂O₂電子式為，其固體時的晶體類型是分子晶體．
故答案為：；分子晶體．
（3）①N₄只含一種元素，屬于單質，故①錯誤；
②N₄與P₄（白磷）都形成分子晶體，P₄相對分子質量大，分子間作用力強，P₄沸點高，故②正確；
③lmol N₄氣體轉變為N₂，斷開化學鍵吸收能量為167kJ×4=668kJ，形成化學鍵放出能量為942kJ×2=1884kJ，所以反應放出能量為1884kJ-668kJ=1276kJ，故③錯誤；
④N₄與N₂都是氮元素組成的結構不同的單質，互為同素異形體，故④正確；
⑤P₄（白磷）易自然，穩定性差，故⑤錯誤；
⑥N₄屬于分子晶體，故⑥錯誤；
⑦N₄和P₄ （白磷）的晶體都屬于分子晶體，故⑦正確；
⑧同分異構體研究對象為化合物，N₄與N₂互為同素異形體，故⑧錯誤．
故選：②④⑦．
（4）C為氮元素，F為氯元素兩種元素形成一種化合物分子，各原子最外層達8電子結構，分子中存在3個N-Cl鍵，
則該分子的結構式為，與氨氣結構類似，其空間構型為三角錐型．
故答案為：；三角錐型．
（5）A₂ED₃為H₂SO₃，A₂D₂是H₂O₂，H₂O₂將亞硫酸氧化為硫酸，反應離子方程式為H₂O₂+H₂SO₃=2H⁺+SO₄^2-+H₂O．
故答案為：H₂O₂+H₂SO₃=2H⁺+SO₄^2-+H₂O．
（6）E與F形成的化合物E₂F₂為S₂Cl₂，遇水易水解，其空間結構與H₂O₂極為相似．
a．S₂Cl₂的空間結構與H₂O₂極為相似，所以結構式為：Cl-S-S-Cl，故a正確；
b．H₂O₂為打開的書頁形結構，-O-H處于兩個平面，是極性分子，S₂Cl₂的空間結構與H₂O₂極為相似，為含有極性鍵和非極性鍵的極性分子，故b錯誤；
c．E₂Br₂與E₂F₂結構相似，都能形成分子晶體，相對分子質量越大熔沸點越高，所以熔沸點：E₂Br₂＞E₂F₂，故c正確；
d．S₂Cl₂遇水解，反應2S₂Cl₂+2H₂O=SO₂↑+3S↓+4HF，符合氧化還原反應，且電子轉移相等，可能發生該反應，故d正確．
故選：acd．
（7）元素的非金屬性越強，單質的氧化性越強，氧化劑氧化性強于氧化產物氧化性，所以反應C1₂+H₂S=S↓+2HCl，可以說明Cl的非金屬性比S強．
故答案為：C1₂+H₂S=S↓+2HCl．
點評：考查結構性質與位置關系、化學用語、晶體結構，元素化合物性質、氧化還原反應等，難度較大，是對學生綜合能力的考查，注意基礎知識的全面掌握．