Question

9．原子序數(shù)依次增大的A、B、C、D、E五種短周期元素，A是原子半徑最小的元素，B的單質(zhì)分子中有三對(duì)共用電子，C最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的3倍，A、D同主族，E原子電子數(shù)比C原子電子數(shù)多5個(gè)，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）A、C、D形成的化合物的電子式，所含化學(xué)鍵的類(lèi)型離子鍵和極性共價(jià)鍵；D、E的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物發(fā)生反應(yīng)的離子方程式Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O用電子式表示BA₃的形成過(guò)程3H•+→，A、C形成的化合物中，C的質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高的化合物的結(jié)構(gòu)式H-O-O-H，C^2-的離子結(jié)構(gòu)示意圖，A有多種同位素，其中一種同位素原子核內(nèi)有兩個(gè)中子，這種同位素原子的表示方法³₁H或T
（2）已知B₂A₄與BA₃具有相似的性質(zhì)，B₂A₄通過(guò)熾熱黑色的粉末，黑色的粉末變?yōu)榧t色，且產(chǎn)物對(duì)大氣無(wú)污染，其化學(xué)反應(yīng)方程式N₂H₄+2CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Cu+N₂↑+2H₂O．3.2g的B₂A₄全部參加反應(yīng)，轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為0.4N_A還原劑是N₂H₄
（3）元素F與B同周期，是形成有機(jī)化合物必需的元素．在298K下，E，F(xiàn)的單質(zhì)各1mol完全燃燒，分別放出熱量akJ和bkJ．又知一定條件下，E的單質(zhì)能將F從它的最高價(jià)氧化物中置換出來(lái)，若此置換反應(yīng)生成3molF的單質(zhì)（注：題中所設(shè)單質(zhì)均為最穩(wěn)定單質(zhì)）則該反應(yīng)在298K下△H=（3b-4a）kJ/mol或-（4a-3b）kJ/mol；F在周期表中的位置第二周期第ⅣA族．

Answer 1

分析 原子序數(shù)依次增大的A、B、C、D、E五種短周期元素，A是原子半徑最小的元素，則A為H元素；C原子最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的3倍，原子只能有2個(gè)電子層，最外層電子數(shù)為6，故C為O元素；B的單質(zhì)分子中有三對(duì)共用電子，原子序數(shù)小于氧，則B為N元素；A、D同主族，D的原子序數(shù)大于氧，故D為Na；E原子電子數(shù)比C原子電子數(shù)多5個(gè)，則E原子核外電子數(shù)為13，故E為Al，以此解答該題．

解答 解：原子序數(shù)依次增大的A、B、C、D、E五種短周期元素，A是原子半徑最小的元素，則A為H元素；C原子最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的3倍，原子只能有2個(gè)電子層，最外層電子數(shù)為6，故C為O元素；B的單質(zhì)分子中有三對(duì)共用電子，原子序數(shù)小于氧，則B為N元素；A、D同主族，D的原子序數(shù)大于氧，故D為Na；E原子電子數(shù)比C原子電子數(shù)多5個(gè)，則E原子核外電子數(shù)為13，故E為Al，
（1）A、C、D形成的化合物為NaOH，電子式為，含有離子鍵和極性共價(jià)鍵，
D、E的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物分別為NaOH、Al（OH）₃，二者反應(yīng)生成偏鋁酸鈉與水，反應(yīng)的離子方程式為：Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O；
氨氣為共價(jià)化合物，分子中存在3個(gè)氮?dú)滏I，其形成過(guò)程為：3H•+→，
A、C形成的化合物中，C的質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高的化合物為H₂O₂，其結(jié)構(gòu)式為：H-O-O-H；
氧離子核外有10電子，結(jié)構(gòu)示意圖為；
A有多種同位素，其中一種同位素原子核內(nèi)有兩個(gè)中子，這種同位素原子的符號(hào)是：³₁H或T，
故答案為：；離子鍵和極性共價(jià)鍵；Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O； 3H•+→；H-O-O-H；；³₁H或T；
（2）N₂H₄與NH₃具有相似的性質(zhì)，N₂H₄通過(guò)熾熱黑色的粉末，黑色的粉末變?yōu)榧t色，且產(chǎn)物對(duì)大氣無(wú)污染，應(yīng)是與CuO反應(yīng)生成氮?dú)�、Cu與水，其化學(xué)反應(yīng)方程式為：N₂H₄+2CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Cu+N₂↑+2H₂O，3.2g的N₂H₄的物質(zhì)的量為$\frac{3.2g}{32g/mol}$=0.1mol，反應(yīng)中N元素化合價(jià)由-2升高為0價(jià)，全部參加反應(yīng)，轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為 0.1mol×2×2×N_Amol^-1=0.4N_A，反應(yīng)中N₂H₄為還原劑，
故答案為：N₂H₄+2CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Cu+N₂↑+2H₂O； 0.4N_A；N₂H₄；
（3）元素F與B同周期，是形成有機(jī)化合物必需的元素，為C元素，位于周期表第二周期第ⅣA族，在298K下，E，F(xiàn)的單質(zhì)各1mol完全燃燒，分別放出熱量akJ和bkJ．可知生成2molAl₂O₃放出4akJ熱量，生成3molCO₂放出3bkJ熱量，E的單質(zhì)能將F從它的最高價(jià)氧化物中置換出來(lái)，若此置換反應(yīng)生成3molF的單質(zhì)，反應(yīng)的方程式為4Al+3CO₂=2Al₂O₃+3C，反應(yīng)放出的熱量為（4a-3b）kJ，
則熱化學(xué)方程式為4Al（s）+3CO₂（g）=2Al₂O₃（s）+3C（s）△H=（3b-4a）kJ/mol或-（4a-3b）kJ/mol
故答案為：（3b-4a）kJ/mol或-（4a-3b）kJ/mol；第二周期第ⅣA族．

點(diǎn)評(píng) 本題考查結(jié)構(gòu)性質(zhì)位置關(guān)系應(yīng)用，為高考常見(jiàn)題型，側(cè)重學(xué)生的分析能力以及化學(xué)用語(yǔ)的考查，明確元素種類(lèi)是解題關(guān)鍵，有利于基礎(chǔ)知識(shí)的鞏固．