Question

A、B、C、D、E、F为原子序数依次增大的六种元素，其中A、B、C、D、E为短周期主族元素．常温下A、B、C的常见单质均为无色、无味的气体，D、E的单质均为固体．C与E同主族，且E的原子序数为C的2倍，D的最外层电子数比最内层多1个，F是人体血红蛋白中含有的一种金属元素，请回答下列问题：
（1）D元素在周期表中的位置是：

 

周期

 

族．
（2）A与C形成的18电子分子的结构式为：

 

．
（3）最近意大利罗马大学的Funvio Cacace等人获得了极具理论研究意义的B₄分子．B₄分子结构如图所示，已知断裂1mol B-B吸收167kJ热量，生成1mol B₂放出942kJ热量．根据以上信息和数据，下列说法正确的是

 

．
A．B₄沸点比P₄（白磷）低，属于原子晶体
B．l molB₄气体转变为B₂吸收882kJ热量
C．B₄与B₂互为同素异形体
D．B₄与B₂分子中各原子最外电子层均达到8电子稳定结构
（4）写出过量的F与稀硝酸反应的离子方程式

 

（5）以D为阳极，在H₂SO₄溶液中电解，D表面形成氧化膜，阳极电极反应式为

 

．
（6）在常温，常压和光照条件下，B₂在催化剂（TiO₂）表面与A₂C反应，生成1mol BA₃（g）和C₂时的能量变化值为382.5kJ，此反应BA₃生成量与温度的实验数据如下表．则该反应的热化学方程式为

 

．

T/K	303	313	323
BA3生成量/（10-1mol）	4.3	5.9	6.0

Answer 1

考点：位置结构性质的相互关系应用,原子核外电子排布,热化学方程式,电解原理

专题：元素周期律与元素周期表专题

分析：A、B、C、D、E、F为原子序数依次增大的六种元素，其中A、B、C、D、E为短周期主族元素．常温下A、B、C的常见单质均为无色、无味的气体，则A为H、B为N、C为O；E的原子序数为C的2倍，则E为S；D的最外层电子数比最内层多1个，最外层电子数为3，原子序数大于O元素，应处于第三周期，故D为Al；F是人体血红蛋白中含有的一种金属元素，则F为Fe，据此解答．

解答： 解：A、B、C、D、E、F为原子序数依次增大的六种元素，其中A、B、C、D、E为短周期主族元素．常温下A、B、C的常见单质均为无色、无味的气体，则A为H、B为N、C为O；E的原子序数为C的2倍，则E为S；D的最外层电子数比最内层多1个，最外层电子数为3，原子序数大于O元素，应处于第三周期，故D为Al；F是人体血红蛋白中含有的一种金属元素，则F为Fe，
（1）D为Al，原子核外有3个电子层，最外层电子数为3，处于第三周期第ⅢA族，
故答案为：第三、ⅢA族；
（2）H与O形成的18电子分子为H₂O₂，分子中O原子之间形成1对共用电子对、O原子与H原子之间形成1对共用电子对，故其结构式为：H-O-O-H，
故答案为：H-O-O-H；
（3）A．N₄沸点比P₄（白磷）低，属于分子晶体，故A错误；
B．1molN₄气体中含有6molN-N键，可生成2molN₂，形成2molN≡N键，则1molN₄气体转变为N₂化学键断裂断裂吸收的热量为6×167kJ=1002kJ，形成化学键放出的热量为1884kJ，所以反应放热，放出的热量为1884kJ-1002kJ=882kJ，故B错误；
C．N₄与N₂是N元素形成的结构不同的单质，是同素异形体，故C正确；
D．N₄与N₂分子中各原子都形成3对共用电子对，且各有1对孤对电子，最外电子层均达到8电子稳定结构，故D正确，
故答案为：CD；
（4）过量的Fe与稀硝酸反应生成硝酸亚铁与NO、水，反应离子方程式为：
3Fe+8H⁺+2NO₃^-═3Fe²⁺+2NO↑+4H₂O，
故答案为：3Fe+8H⁺+2NO₃^-═3Fe²⁺+2NO↑+4H₂O；
（5）以Al为阳极，在H₂SO₄溶液中电解，Al表面形成氧化膜，Al在阳极失去电子生成氧化铝，需要有水参与反应，故同时生成氢离子，阳极电极反应式为为：2Al+3H₂O-6e^-═Al₂O₃+6H⁺，
故答案为：2Al+3H₂O-6e^-═Al₂O₃+6H⁺；
（6）在常温，常压和光照条件下，N₂在催化剂（TiO₂）表面与H₂O反应，反应为2N₂（g）+6H₂O（l）═
4NH₃（g）+3O₂（g），由表中数据可知，温度越高生成的NH₃越多，说明升高温度平衡向正反应方向移动，则正反应为吸热反应，生成1mol NH₃（g），能量变化值为382.5kJ，则生成4molNH₃吸收的热量=382.5kJ×4=1530kJ，则该反应的热化学方程式为：2N₂（g）+6H₂O（l）═4NH₃（g）+3O₂（g）△H=+1530kJ?mol^-1，
故答案为：2N₂（g）+6H₂O（l）═4NH₃（g）+3O₂（g）△H=+1530kJ?mol^-1．

点评：本题考查结构性质位置关系应用，题目比较综合，涉及热化学方程式、电解原理、分子结构、离子方程式等，难度中等，（5）中电极反应式书写为易错点，学生需要细心阅读题目信息，根据信息进行书写．