Question

16．A、B、C是中學(xué)化學(xué)中常見的三種短周期元素．已知：①A元素原子最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的2倍；②B元素最高正價(jià)與最低負(fù)價(jià)的代數(shù)和為2；③C元素有多種化合價(jià)，且常溫下C元素的單質(zhì)與某種一元強(qiáng)堿溶液反應(yīng)，可得到兩種含C元素的化合物；④B、C兩種元素質(zhì)子數(shù)之和是A元素質(zhì)子數(shù)的4倍．

（1）寫出常溫下C的單質(zhì)和強(qiáng)堿溶液反應(yīng)的離子方程式Cl₂+2OH^-═Cl^-+ClO^-+H₂O．
（2）意大利羅馬大學(xué)的FuNvio Cacace等人獲得了極具理論研究意義的B₄氣態(tài)分子．B₄分子結(jié)構(gòu)與白磷分子結(jié)構(gòu)相似  ，已知斷裂1mol B-B鍵吸收167kJ的熱量，生成1mol B≡B鍵放出942kJ熱量．試判斷相同條件下B₄與B₂的穩(wěn)定性順序是：N₄＜N₂．
（3）由B、C兩種元素組成的化合物X，常溫下為易揮發(fā)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(dá)到8個(gè)電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)．X遇水蒸氣可形成一種常見的漂白性物質(zhì)．則X與水反應(yīng)的化學(xué)方程式是NCl₃+3H₂O═NH₃+3HClO．
（4）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(jié)合，且每個(gè)原子的最外層均達(dá)到8個(gè)電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)．則Y的化學(xué)式為C₃N₄，其熔沸點(diǎn)比金剛石高（填“高”、“低“或“無(wú)法比較”）．

Answer 1

分析 A、B、C是中學(xué)化學(xué)中常見的三種短周期元素，①A元素原子最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的2倍，元素最外層電子數(shù)不超過8，則其次外層是K層，則A是C元素；②B元素最高正價(jià)與最低負(fù)價(jià)的代數(shù)和為2，處于VA族，③C元素有多種化合價(jià)，且常溫下C元素的單質(zhì)與某種一元強(qiáng)堿溶液反應(yīng)，可得到兩種含C元素的化合物，則C為Cl，④B、C兩種元素質(zhì)子數(shù)之和是A元素質(zhì)子數(shù)的4倍，即B+17=4×6，即B=7，則B為N元素，據(jù)此解答．

解答 解：（1）氯氣與堿反應(yīng)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^-═Cl^-+ClO^-+H₂O；
（2）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，物質(zhì)能量越高越不穩(wěn)定，所以相同條件下B₄與B₂的穩(wěn)定性順序是N₄＜N₂，
故答案為：N₄＜N₂；
（3）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(dá)到8個(gè)電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，則兩種元素組成的化合物X為NCl₃，由X遇水蒸氣可形成一種常見的漂白性物質(zhì)，該漂白性物質(zhì)為HClO，反應(yīng)方程式為：NCl₃+3H₂O═NH₃+3HClO，
故答案為：NCl₃+3H₂O═NH₃+3HClO；
（4）由化合物Y中A、B原子間以單鍵相結(jié)合，且每個(gè)原子的最外層均達(dá)到8個(gè)電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，則一個(gè)碳與4個(gè)氮原子成鍵，一個(gè)氮原子與3個(gè)碳原子成鍵，則化學(xué)式為C₃N₄，硬度比金剛石還大，則屬于原子晶體，C-N鍵長(zhǎng)比C-C鍵長(zhǎng)短，鍵長(zhǎng)短則鍵能大，所以Y晶體的熔點(diǎn)比金剛石熔點(diǎn)，
故答案為：C₃N₄；高．

點(diǎn)評(píng) 本題以元素的位置、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)為信息來(lái)考查元素的推斷，然后利用元素組成的物質(zhì)的性質(zhì)來(lái)解答，明確物質(zhì)的性質(zhì)、反應(yīng)熱的計(jì)算、晶體類型與性質(zhì)的關(guān)系等即可解答，題目難度中等．