Question

13．短周期主族元素A、B、C、D的原子序数依次增大，它们的原子核外电子层数之和为7．B的化合物种类繁多，数目庞大．A与D能形成原子个数比为1：1和2：1的化合物．
（1）人类六大营养素中，只由A、B、D三种元素组成的有糖类（填其中一种营养素的名称）；只由A、B、D三种元素组成的化合物中，相对分子质量最小的是HCHO；由A、B、C三种元素按原子数目比5：1：1组成分子E，请写出E的电子式．
（2）由A、C两种元素组成的一种常见气态化合物，其分子的空间构型为三角锥形，工业上合成该气体的化学方程式为N₂+3H₂$?_{催化剂}^{高温高压}$2NH₃．
（3）只由A、C、D组成的盐，发生水解反应的离子方程式为NH₄⁺+H₂O?NH₃•H₂O+H⁺．
（4）甲、乙两种化合物都只由A、B、C、D四种元素组成，它们既能与盐酸反应又能与烧碱溶液反应．其中，甲为无机酸式盐，甲与稀烧碱溶液反应的离子方程式为NH₄⁺+HCO₃^-+OH^-=CO₃^2-+NH₃．H₂O；乙为天然蛋白质水解的相对分子质量最小的产物，其结构简式为H₂NCH₂COOH．

Answer 1

分析 短周期主族元素A、B、C、D的原子序数依次增大，B的化合物种类繁多，数目庞大，故B为C元素；它们的原子核外电子层数之和为7，平均电子层为$\frac{7}{4}$≈1.8，故A有1个电子层，所以A为H元素，则C、D的电子层之和为7-1-2=4，原子序数大于C元素，故二者均为第二周期元素，A与D能形成原子个数比为1：l和2：l的化合物，故D为O元素，C为N元素．

解答 解：短周期主族元素A、B、C、D的原子序数依次增大，B的化合物种类繁多，数目庞大，故B为C元素；它们的原子核外电子层数之和为7，平均电子层为$\frac{7}{4}$≈1.8，故A有1个电子层，所以A为H元素，则C、D的电子层之和为7-1-2=4，原子序数大于C元素，故二者均为第二周期元素，A与D能形成原子个数比为1：l和2：l的化合物，故D为O元素，C为N元素．
（1）人类六大营养素中，只由H、C、O三种元素组成的有糖类、油脂，
只由H、C、O三种元素组成的化合物中，相对分子质量最小的是HCHO，
由H、C、N三种元素按原子数目比5：1：1组成分子E为CH₃NH₂，其电子式为，
故答案为：糖类；HCHO；；
（2）由H、N两元素组成的一种常见气态化合物为NH₃，其分子的空间构型为三角锥形，工业上合成该气体的化学方程式为：N₂+3H₂$?_{催化剂}^{高温高压}$2NH₃，
故答案为：三角锥形；N₂+3H₂$?_{催化剂}^{高温高压}$2NH₃；
（3）只由H、N、O组成的盐的水溶液显酸性，该盐为NH₄NHO₃，为强酸弱碱盐，发生水解反应：NH₄⁺+H₂O?NH₃•H₂O+H⁺，
故答案为：NH₄⁺+H₂O?NH₃•H₂O+H⁺；
（4）甲、乙两种化合物都只由H、C、N、O四种元素组成，它们既能与盐酸反应又能与烧碱溶液反应．其中，甲为无机酸式盐，则甲为碳酸氢铵，与烧碱反应的离子方程式是：NH₄⁺+HCO₃^-+OH^-=CO₃^2-+NH₃．H₂O，乙为天然蛋白质水解的相对分子质量最小的产物，乙为氨基乙酸，结构简式为H₂NCH₂COOH，
故答案为：NH₄⁺+HCO₃^-+OH^-=CO₃^2-+NH₃．H₂O；H₂NCH₂COOH．

点评 本题以元素推断为载体，考查元素化合物及有机物知识、盐类水解、电子式等，注意充分利用平均电子层推断元素，熟练掌握基础知识．