Question

5．有A、B、C、D、E五种短周期的主族元素，它们的原子序数依次增大．B元素的最高正价与最低负价的绝对值之差为2，C元素原子最外层电子数是次外层电子数的3倍，D元素在所在周期中原子半径最大：A与B、C分别构成电子数相等的化合物X、Y，A与E形成化合物W，W在空气中产生白雾，
（1）画出E的原子结构示意图，X分子的空间构型为三角锥形．
（2）五种元素原子半径由大到小的顺序是（用元素符号表示）Na、Cl、N、O、H，C和D形成的化合物属于离子晶体（填晶体类型）．
（3）在同主族氢化物的性质中，Y的沸点反常，原因是水分子之间形成氢键．
（4）写出X催化氧化的化学方程式4NH₃+5O₂$\frac{\underline{催化剂}}{△}$4NO+6H₂O．
（5）Z是由3种元素构成的分子，Z与X按物质的量1：2反应生成尿素[CO（NH₂）₂]和化合物W．则化合物Z的电子式为．

Answer 1

分析 A、B、C、D、E五种短周期的主族元素，它们的原子序数依次增大．C元素原子最外层电子数是次外层电子数的3倍，则C原子有2个电子层，最外层电子数为6，则C为氧元素；D元素在所在周期中原子半径最大，原子序数大于氧元素，应处于第三周期，则D为Na元素；B元素的最高正价与最低负价的绝对值之差为2，处于ⅤA族，其原子序数小于氧元素，故B为氮元素；A与B、C分别构成电子数相等的化合物X、Y，则A为H元素、X为NH₃、Y为H₂O；A与E形成化合物W，W在空气中产生白雾，则E为Cl元素、W为HCl，据此进行解答．

解答 解：A、B、C、D、E五种短周期的主族元素，它们的原子序数依次增大．C元素原子最外层电子数是次外层电子数的3倍，则C原子有2个电子层，最外层电子数为6，则C为氧元素；D元素在所在周期中原子半径最大，原子序数大于氧元素，应处于第三周期，则D为Na元素；B元素的最高正价与最低负价的绝对值之差为2，处于ⅤA族，其原子序数小于氧元素，故B为氮元素；A与B、C分别构成电子数相等的化合物X、Y，则A为H元素、X为NH₃、Y为H₂O；A与E形成化合物W，W在空气中产生白雾，则E为Cl元素、W为HCl，
（1）E为Cl元素，原子序数为17，其原子结构示意图为：，X为NH₃，其空间构型为三角锥形，
故答案为：；三角锥形；
（2）电子层越多，原子半径越大，电子层相同时，核电荷数越大，原子半径越小，则五种元素的原子半径大小顺序为：Na、Cl、N、O、H；
C、D分别为O和Na元素，二者形成的氧化钠和过氧化钠都属于离子化合物，形成的晶体为离子晶体，
故答案为：Na、Cl、N、O、H；离子；
（3）水分子之间形成氢键，分子之间的作用力增强，其沸点高于同主族其它元素氢化物，
故答案为：水分子之间形成氢键；
（4）X为氨气，NH₃催化氧化生成一氧化氮和水，反应的化学方程式为：4NH₃+5O₂$\frac{\underline{催化剂}}{△}$4NO+6H₂O，
故答案为：4NH₃+5O₂$\frac{\underline{催化剂}}{△}$4NO+6H₂O；
（5）Z是由3种元素构成的分子，能与NH₃以1：2的物质的量之比反应生成尿素CO（NH₂）₂和HCl，则Z含有C、O、Cl三种元素，结合质量守恒可知Z应为COCl₂，其电子式为：，
故答案为：．

点评 本题考查结构、性质、位置关系运用，题目难度中等，涉及常用化学用语的书写、元素化合物性质等知识，推断元素是解题关键，（5）中注意利用质量守恒定律确定Z的组成．