Question

A、B、C是中學化學中常見的三種短周期元素．已知：①A元素原子最外層電子數是次外層電子數的2倍；②B元素最高正價與最低負價的代數和為2；③C元素有多種化合價，且常溫下C元素的單質與某種一元強堿溶液反應，可得到兩種含C元素的化合物；④B、C兩種元素質子數之和是A元素質子數的4倍．
（1）寫出A元素在周期表中的位置

第二周期ⅣA族

；
（2）寫出C的單質和強堿溶液反應的離子方程式

C1₂+2OH^-=ClO^-+Cl^-+H₂O

；
（3）意大利羅馬大學的FuNvio Cacace等人獲得了極具理論研究意義的B₄氣態分子．B₄分子結構與白磷分子結構相似，已知斷裂1molB-B吸收167kJ的熱量，生成1molB≡B放出942kJ熱量．試寫出由B₄氣態分子變成B₂氣態分子的熱化學方程式：

N₄（g）═2N₂（g）△H=-882kJ/mol

；
（4）由B、C兩種元素組成的化合物X，常溫下為易揮發的淡黃色液體，X分子為三角錐形分子，且分子里B、C兩種原子最外層均達到8個電子的穩定結構．X遇水蒸氣可形成一種常見的漂白性物質．則X的結構式為

，X與水反應的化學方程式是

NCl₃+3H₂O═NH₃+3HClO

；
（5）A、B兩種元素可形成一種硬度比金剛石還大的化合物Y．在化合物Y中，A、B原子間以單鍵相結合，且每個原子的最外層均達到8個電子的穩定結構．則Y的化學式為

C₃N₄

，Y晶體的熔點比金剛石熔點

高

（填“高”或“低”）；
（6）B₂H₄是一種可燃性液體，其水溶液呈弱堿性，是因為溶液中存在平衡：H₂B-BH₂+H₂O?

H₂N-NH₃⁺+OH^-（或N₂H₅⁺+OH^-）

．

Answer 1

分析：根據短周期元素，A元素原子最外層電子數是次外層電子數的2倍，則A為碳元素；B元素最高正價與最低負價的代數和為2，則B為氮或磷元素；再由③C可能為氯元素，由④A元素質子數的4倍為6×4=24，B的質子數為24-17=7，即B為氮元素，最后利用元素形成的物質的性質及結構來解答即可．

解答：解：由短周期元素，A元素原子最外層電子數是次外層電子數的2倍，則A為碳元素；B元素最高正價與最低負價的代數和為2，則B為氮或磷元素；再由③C可能為氯元素，由④A元素質子數的4倍為6×4=24，B的質子數為24-17=7，即B為氮元素．
（1）因A為碳元素，其電子排布共有2個電子層，最外層電子數為4，則在元素周期表中第二周期ⅣA族，故答案為：第二周期ⅣA族；       
（2）因C為氯元素，氯氣與堿反應生成氯離子和次氯酸根離子和水，離子方程式為Cl₂+2OH^-=ClO^-+Cl^-+H₂O，故答案為：Cl₂+2OH^-=ClO^-+Cl^-+H₂O；
（3）因B為氮元素，斷裂1molB-B吸收167kJ的熱量，生成1molB≡B放出942kJ熱量，則N₄（g）═2N₂（g）的△H=167×6-2×942=-882 kJ/mol，
故答案為：N₄（g）═2N₂（g）△H=-882kJ/mol；
（4）B為氮元素、C為氯元素，X分子為三角錐形分子，且分子里B、C兩種原子最外層均達到8個電子的穩定結構，則兩種元素組成的化合物X為NCl₃，結構中存在三個N-Cl共價單鍵，其結構式為，由X遇水蒸氣可形成一種常見的漂白性物質及元素守恒可知反應為NCl₃+3H₂O═NH₃+3HClO，故答案為：；NCl₃+3H₂O═NH₃+3HClO；      
（5）由化合物Y中A、B原子間以單鍵相結合，且每個原子的最外層均達到8個電子的穩定結構，則一個碳與4個氮原子成鍵，一個氮原子與3個碳原子成鍵，則化學式為C₃N₄，硬度比金剛石還大，則屬于原子晶體，C-N鍵長比C-C鍵長短，鍵長短則鍵能大，所以Y晶體的熔點比金剛石熔點，故答案為：C₃N₄；高；
（6）B₂H₄為N₂H₄，水溶液呈弱堿性是由于其與水中的氫離子結合，同時生成氫氧根離子的原因，即N₂H₄+H₂O?H₂N-NH₃⁺+OH^-（或N₂H₅⁺+OH^-），故答案為：H₂N-NH₃⁺+OH^-（或N₂H₅⁺+OH^-）．

點評：本題以元素的位置、結構、性質為信息來考查元素的推斷，然后利用元素組成的物質的性質來解答，明確物質的性質、反應熱的計算、晶體類型與性質的關系等即可解答，綜合性強，符合高考的命題方向．