Question

A、B、C是中学化学中常见的三种短周期元素．已知：①A元素原子最外层电子数是次外层电子数的2倍；②B元素最高正价与最低负价的代数和为2；③C元素有多种化合价，且常温下C元素的单质与某种一元强碱溶液反应，可得到两种含C元素的化合物；④B、C两种元素质子数之和是A元素质子数的4倍．
（1）写出A元素在周期表中的位置

第二周期ⅣA族

；
（2）写出C的单质和强碱溶液反应的离子方程式

C1₂+2OH^-=ClO^-+Cl^-+H₂O

；
（3）意大利罗马大学的FuNvio Cacace等人获得了极具理论研究意义的B₄气态分子．B₄分子结构与白磷分子结构相似，已知断裂1molB-B吸收167kJ的热量，生成1molB≡B放出942kJ热量．试写出由B₄气态分子变成B₂气态分子的热化学方程式：

N₄（g）═2N₂（g）△H=-882kJ/mol

；
（4）由B、C两种元素组成的化合物X，常温下为易挥发的淡黄色液体，X分子为三角锥形分子，且分子里B、C两种原子最外层均达到8个电子的稳定结构．X遇水蒸气可形成一种常见的漂白性物质．则X的结构式为

，X与水反应的化学方程式是

NCl₃+3H₂O═NH₃+3HClO

；
（5）A、B两种元素可形成一种硬度比金刚石还大的化合物Y．在化合物Y中，A、B原子间以单键相结合，且每个原子的最外层均达到8个电子的稳定结构．则Y的化学式为

C₃N₄

，Y晶体的熔点比金刚石熔点

高

（填“高”或“低”）；
（6）B₂H₄是一种可燃性液体，其水溶液呈弱碱性，是因为溶液中存在平衡：H₂B-BH₂+H₂O?

H₂N-NH₃⁺+OH^-（或N₂H₅⁺+OH^-）

．

Answer 1

分析：根据短周期元素，A元素原子最外层电子数是次外层电子数的2倍，则A为碳元素；B元素最高正价与最低负价的代数和为2，则B为氮或磷元素；再由③C可能为氯元素，由④A元素质子数的4倍为6×4=24，B的质子数为24-17=7，即B为氮元素，最后利用元素形成的物质的性质及结构来解答即可．

解答：解：由短周期元素，A元素原子最外层电子数是次外层电子数的2倍，则A为碳元素；B元素最高正价与最低负价的代数和为2，则B为氮或磷元素；再由③C可能为氯元素，由④A元素质子数的4倍为6×4=24，B的质子数为24-17=7，即B为氮元素．
（1）因A为碳元素，其电子排布共有2个电子层，最外层电子数为4，则在元素周期表中第二周期ⅣA族，故答案为：第二周期ⅣA族；       
（2）因C为氯元素，氯气与碱反应生成氯离子和次氯酸根离子和水，离子方程式为Cl₂+2OH^-=ClO^-+Cl^-+H₂O，故答案为：Cl₂+2OH^-=ClO^-+Cl^-+H₂O；
（3）因B为氮元素，断裂1molB-B吸收167kJ的热量，生成1molB≡B放出942kJ热量，则N₄（g）═2N₂（g）的△H=167×6-2×942=-882 kJ/mol，
故答案为：N₄（g）═2N₂（g）△H=-882kJ/mol；
（4）B为氮元素、C为氯元素，X分子为三角锥形分子，且分子里B、C两种原子最外层均达到8个电子的稳定结构，则两种元素组成的化合物X为NCl₃，结构中存在三个N-Cl共价单键，其结构式为，由X遇水蒸气可形成一种常见的漂白性物质及元素守恒可知反应为NCl₃+3H₂O═NH₃+3HClO，故答案为：；NCl₃+3H₂O═NH₃+3HClO；      
（5）由化合物Y中A、B原子间以单键相结合，且每个原子的最外层均达到8个电子的稳定结构，则一个碳与4个氮原子成键，一个氮原子与3个碳原子成键，则化学式为C₃N₄，硬度比金刚石还大，则属于原子晶体，C-N键长比C-C键长短，键长短则键能大，所以Y晶体的熔点比金刚石熔点，故答案为：C₃N₄；高；
（6）B₂H₄为N₂H₄，水溶液呈弱碱性是由于其与水中的氢离子结合，同时生成氢氧根离子的原因，即N₂H₄+H₂O?H₂N-NH₃⁺+OH^-（或N₂H₅⁺+OH^-），故答案为：H₂N-NH₃⁺+OH^-（或N₂H₅⁺+OH^-）．

点评：本题以元素的位置、结构、性质为信息来考查元素的推断，然后利用元素组成的物质的性质来解答，明确物质的性质、反应热的计算、晶体类型与性质的关系等即可解答，综合性强，符合高考的命题方向．