Question

11．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B原子的电子排布式1s²2s²2p³；
（2）写出C的单质和强碱溶液反应的离子方程式Cl₂+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1mol B-B吸收167kJ的热量，生成1mol B≡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=-882 kJ/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）B₂H₄是一种可燃性液体，其水溶液呈弱碱性，是因为溶液中存在如下平衡：H₂B-BH₂+H₂O?H₂N-NH₃⁺+OH^-（或N₂H₅⁺+OH^-）．

Answer 1

分析 A、B、C是中学化学中常见的三种短周期元素，①A元素原子最外层电子数是次外层电子数的2倍，元素最外层电子数不超过8，则其次外层是K层，则A是C元素；②B元素最高正价与最低负价的代数和为2，处于VA族，③C元素有多种化合价，且常温下C元素的单质与石灰水反应，可得到两种含C元素的化合物，考虑C为Cl，④B、C两种元素质子数之和是A元素质子数的4倍，则B为N元素，据此解答．

解答 解：A、B、C是中学化学中常见的三种短周期元素，①A元素原子最外层电子数是次外层电子数的2倍，元素最外层电子数不超过8，则其次外层是K层，则A是C元素；②B元素最高正价与最低负价的代数和为2，处于VA族，③C元素有多种化合价，且常温下C元素的单质与石灰水反应，可得到两种含C元素的化合物，考虑C为Cl，④B、C两种元素质子数之和是A元素质子数的4倍，则B为N元素．
（1）B为N元素，原子的电子排布式为1s²2s²2p³，故答案为：1s²2s²2p³；
（2）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^-═Cl^-+ClO^-+H₂O；
（3）B为氮元素，断裂1molN-N吸收167kJ的热量，生成1molN≡N放出942kJ热量，则N₄（g）═2N₂（g）的△H=167×6kJ/mol-2×942kJ/mol=-882 kJ/mol，反应热化学方程式为：N₄（g）═2N₂（g）△H=-882 kJ/mol，
故答案为：N₄（g）═2N₂（g）△H=-882 kJ/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，该漂白性物质为HClO，反应方程式为：NCl₃+3H₂O═NH₃+3HClO，
故答案为：；NCl₃+3H₂O═NH₃+3HClO；
（5）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 本题考查结构性质位置关系应用，推断元素是解题关键，是对所学知识的综合运用，难度中等．