Question

16．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）写出常温下C的单质和强碱溶液反应的离子方程式Cl₂+2OH^-═Cl^-+ClO^-+H₂O．
（2）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键吸收167kJ的热量，生成1mol B≡B键放出942kJ热量．试判断相同条件下B₄与B₂的稳定性顺序是：N₄＜N₂．
（3）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与水反应的化学方程式是NCl₃+3H₂O═NH₃+3HClO．
（4）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，其熔沸点比金刚石高（填“高”、“低“或“无法比较”）．

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元素的单质与某种一元强碱溶液反应，可得到两种含C元素的化合物，则C为Cl，④B、C两种元素质子数之和是A元素质子数的4倍，即B+17=4×6，即B=7，则B为N元素，据此解答．

解答 解：（1）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；
（2）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，物质能量越高越不稳定，所以相同条件下B₄与B₂的稳定性顺序是N₄＜N₂，
故答案为：N₄＜N₂；
（3）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，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；
（4）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．

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，题目难度中等．