Question

现有_aA、_bB、_cC、_dD、_eE五种短周期元素，它们都是生命体不可缺少的重要元素．已知它们的原子序数有如下关系：a+b=c，a+c=d，c+d=e，B、D、E都有多种同素异形体．B的化合物种类与A的化合物种类何者更多，目前学术界还有争议，但有一点是肯定的，那就是没有第三种元素的化合物种数会超出它们．回答下列有关问题：
（1）写出C₂A₄的电子式

．C₂A₄的水溶液呈

碱

（填“酸”“碱”或“中”）性，1mol C₂A₄最多可以与

2

mol HCl发生中和反应生成正盐．C₂A₄和A₂D₂ 既具有氧化性，又具有还原性，从化合价的角度解释C₂A₄和A₂D2 既具有氧化性又具有还原性的原因

N₂H₄中N显-2，H₂O₂中O显-1，均为相应元素的中间价态，所以既有氧化性，又有还原性

．
（2）A和B可以形成很多种化合物，用电子式表示A和B形成的最简单化合物的形成过程：

，该化合物与CA₃和A₂D的熔点由高到低的顺序为

H₂O＞NH₃＞CH₄

（用化学式表示）．
（3）燃料电池是一种新型电池．由A、B、D组成的一种日常生活中最常见的有机物与D的单质以KOH溶液为电解质组成电池，引起了人们的普遍重视．写出负极的电极反应式：

CH₃CH₂OH-12e^-+16OH^-═2CO₃^2-+11H₂O

．
（4）E的同素异形体中有一种通常情况下不稳定，在空气中极易自燃，写出该同素异形体的结构式

，CA₃、A₂D、EA₃的热稳定性由强到弱的顺序为

H₂O＞NH₃＞PH₃

（用化学式表示）．

Answer 1

分析：B的化合物种类与A的化合物种类何者更多，目前学术界还有争议，但有一点是肯定的，那就是没有第三种元素的化合物种数会超出它们，则B、A为C或H，又B有多种同素异形体，则B为C，A为H；a+b=c，c=1+7=7，即C为N；a+c=d，d=1+7=8，即D为O；c+d=e，e=7+8=15，即E为P，然后利用元素及其单质、化合物的性质来解答．

解答：解：B的化合物种类与A的化合物种类何者更多，目前学术界还有争议，但有一点是肯定的，那就是没有第三种元素的化合物种数会超出它们，则B、A为C或H，又B有多种同素异形体，则B为C，A为H；a+b=c，c=1+7=7，即C为N；a+c=d，d=1+7=8，即D为O；c+d=e，e=7+8=15，即E为P，
（1）C₂A₄为N₂H₄，N最外层5个电子，H最外层1个电子，其电子式为，其水溶液中存在较多的氢氧根离子，则水溶液显碱性，1molN₂H₄中的2molN原子上的孤电子对能与H⁺结合，则1molN₂H₄与2molHCl反应生成正盐，由化合价可知，N₂H₄中N显-2，H₂O₂中O显-1，均为相应元素的中间价态，所以既有氧化性，又有还原性，
故答案为：；碱；2；N₂H₄中N显-2，H₂O₂中O显-1，均为相应元素的中间价态，所以既有氧化性，又有还原性；
（2）A和B形成的最简单化合物为甲烷，其形成过程为，气态氢化物的相对分子质量越大，沸点越高，水、氨气分子之间含有氢键，熔沸点更高，则熔点由高到低的顺序为H₂O＞NH₃＞CH₄，故答案为：；H₂O＞NH₃＞CH₄；
（3）A、B、D组成的一种日常生活中最常见的有机物为乙醇，乙醇与氧气反应时碳元素的化合价升高，被氧化发生氧化反应，原电池的负极反应为氧化反应，碱性条件下，氢氧根离子参与负极反应，则负极反应式为CH₃CH₂OH-12e^-+16OH^-═2CO₃^2-+11H₂O，故答案为：CH₃CH₂OH-12e^-+16OH^-═2CO₃^2-+11H₂O；
（4）E的同素异形体中有一种通常情况下不稳定，在空气中极易自燃，E为白磷，其结构式为，非金属性O＞N＞P，则稳定性由强到弱的顺序为H₂O＞NH₃＞PH₃，
故答案为：；H₂O＞NH₃＞PH₃．

点评：本题考查位置、结构、性质的应用，明确碳、氢的化合物种类多时解答本题的关键，熟悉元素的常见的同素异形体等推出B为碳是突破口，考查知识点较多，难度适中．