Question

18．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元素的单质与石灰水反应，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）A元素的原子结构示意图为    A元素最简单的氢化物的电子式为．
（2）写出常温下C的单质和石灰水反应的离子方程式C1₂+2OH^-=ClO^-+H₂O+Cl^-；
两者恰好反应所得溶液中各种离子浓度由大到小的顺序是c（Ca²⁺）=c（Cl^-）＞c（ClO^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）．
（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键吸收167kJ的热量，生成1mol B≡B键放出942kJ热量．写出B₄转化为B₂的热化学方程式：N₄（g）=2N₂（g）△H=-882kJ•mol^-1；
由此判断相同条件下B₄与B₂的稳定性顺序是：N₂＞N₄．（以上均用化学式表示）
（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，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．写出X的电子式：；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．

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，且为短周期元素，则B是N元素；
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，
④B、C两种元素质子数之和是A元素质子数的4倍，则C是Cl元素，
利用元素形成的物质的性质及结构来解答即可．

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，且为短周期元素，则B是N元素；
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，④B、C两种元素质子数之和是A元素质子数的4倍，则C是Cl元素，
（1）A是C元素，C元素的原子结构示意图为图，碳原子的最外层有4个电子，氢原子最外层1个电子，一个碳原子形成4对共用电子对，一个氢原子形成一对共用电子对，所以电子式为：；
故答案为：；；
（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，氯气和石灰水恰好Ca（ClO）₂和CaCl₂，溶液中离子浓度由大到小的顺序是：c（Ca²⁺）=c（Cl^-）＞c（ClO^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）；
故答案为：Cl₂+2OH^-═Cl^-+ClO^-+H₂O； c（Ca²⁺）=c（Cl^-）＞c（ClO^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）；
（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/，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（g）=2N₂（g）△H=-882kJ•mol^-1；N₄＜N₂；
（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，其电子式为：；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═3HClO+2NH₃，
故答案为：；NCl₃+3H₂O═3HClO+2NH₃．

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、电子式等即可解答，综合性强，题目难度中等，侧重于考查学生的分析能力和应用能力．