Question

如图为元素周期表中的一部分，A、B、C、D、E均为短周期主族元素，B元素原子的最外层有4个电子，E原子最外层电子数与C的原子序数相等．回答下列问题：
（1）B、D形成的化合物甲，C、D形成的化合物乙，二者晶体结构均为空间网状结构，则其晶体类型为______；乙的化学式为______．
（2）B、D分别可与E形成化合物丙、丁，丙属于______ （填“非极性”或“极性”）分子，试将甲、乙、丙、丁四种物质按熔点由高到低的顺序排列：______．（用化学式表示）
（3）B和C元素形成的物质（BC）₂可称为拟卤素，写出该物质与NaOH溶液反应的离子方程式______．
（4）C、E形成的分子的空间构型为三角锥形，分子中各原子最外层均达8电子稳定结构，该物质在潮湿的空气中与水蒸气能发生氧化还原反应，生成含C的无色氧化物气体、C的最高价含氧酸及E的氢化物，写出该反应的化学方程式______．

Answer 1

【答案】分析：A、B、C、D、E均为短周期主族元素，由各元素的相对位置可知，B、C处于第二周期，A、D、E处于第三周期，B元素原子的最外层有4个电子，则B为碳元素，故C为氮元素；B、D同主族，故D为硅元素；E原子最外层电子数与C的原子序数相等，则E最外层电子数为7，故E为氯元素．
（1）甲、乙，晶体结构均为空间网状结构，晶体类型为原子晶体；乙的化学式为Si₃N₄．
（2）原子晶体沸点高于分子晶体，甲（SiC）、乙（Si₃N₄）是原子晶体，键长C-Si键比N-Si键长，N-Si键更稳定，Si₃N₄沸点高，丙（CCl₄）、丁（SiCl₄）都是分子晶体，结构相似，相对分子质量越大，沸点越高．
（3）根据氯气与水反应生成HClO和HCl书写．
（4）NCl₃在潮湿的空气中与水蒸气能发生氧化还原反应，生成NO、HNO₃、HCl．
解答：解：A、B、C、D、E均为短周期主族元素，由各元素的相对位置可知，B、C处于第二周期，A、D、E处于第三周期，B元素原子的最外层有4个电子，则B为碳元素，故C为氮元素；B、D同主族，故D为硅元素；E原子最外层电子数与C的原子序数相等，则E最外层电子数为7，故E为氯元素．
故B为碳元素，C为氮元素，D为硅元素，E为氯元素．
（1）B为碳元素、C为氮元素、D为硅元素，B、D形成的化合物甲为SiC，C、D形成的化合物乙，二者晶体结构均为空间网状结构，则其晶体类型为原子晶体；乙的化学式为Si₃N₄．
故答案为：原子晶体；Si₃N₄．
（2）B为碳元素、D为硅元素、E为氯元素．B、D分别与E形成化合物丙为CCl₄、丁为SiCl₄，CCl₄是正四面体结构，反应非极性分子；甲（SiC）、乙（Si₃N₄）是原子晶体，键长C-Si键比N-Si键长，N-Si键更稳定，所以沸点乙＞甲，丙（CCl₄）、丁（SiCl₄）都是分子晶体，结构相似，相对分子质量越大，分子间作用力越强，沸点越高，沸点丁＞丙，原子晶体沸点高于分子晶体，所以沸点Si₃N₄＞SiC＞SiCl₄＞CCl₄．
故答案为：非极性；Si₃N₄＞SiC＞SiCl₄＞CCl₄．
（3）B为碳元素、C为氮元素，B和C元素形成的物质（CN）₂为拟卤素，性质与氯气类似，（CN）₂与NaOH溶液反应的离子方程式为（CN）₂+2OH^-=CN^-+CNO^-+H₂O．
故答案为：（CN）₂+2OH^-=CN^-+CNO^-+H₂O．
（4）C为氮元素、E为氯元素，二者形成的分子的空间构型为三角锥形，分子中各原子最外层均达8电子稳定结构，该物质为NCl₃，NCl₃在潮湿的空气中与水蒸气能发生氧化还原反应，生成含C的无色氧化物气体为NO、C的最高价含氧酸为HNO₃，E的氢化物为HCl，该反应的化学方程式为3NCl₃+5H₂O=2NO+HNO₃+9HCl．
故答案为：3NCl₃+5H₂O=2NO+HNO₃+9HCl．
点评：考查结构与物质关系、元素周期表、元素周期律、化学用语等，难度中等，正确推断元素的种类为解答该题的关键，注意基础知识的掌握．