Question

（一）X、Y、Z、L、M五种元素的原子序数依次增大，X的阴离子与Y的内层电子数相等，Y原子的最外层电子数是次外层电子数的两倍，Z、L是空气中含量最多的二种元素，M是地壳中含量最高的金属元素．回答下列问题：
（1）L的元素名称为______；五种元素的原子半径从小到大的顺序是（用元素符号表示）______．
（2）Z、X两元素按原子数目比1：3和2：4构成分子A和B，用电子式表示A的形成过程______，B的结构式______．
（3）硒（Se）是人体必须的微量元素，与L同一主族，Se原子比L原子多两个电子层，则Se的原子序数为______，其最高价氧化物对应的水化物化学式为______．该族2～5周期元素单质分别与H₂反应生成1mol气态氢化物的反应热如下，表示生成1mol硒化氢反应热的是______（填字母代号）．a．+99.7kJ?mol^-1  b．+29.7kJ?mol^-1c．-20.6kJ?mol^-1 d．-241.8kJ?mol^-1
（4）一定条件下，M与TiO₂、C（石墨）反应只生成乙和碳化钛（TiC），二者均为某些高温结构陶瓷的主要成分．已知．该反应生成lmol乙时放出536kJ热量，其热化学方程式为______．
（二）已知A、B、C、D分别是由短周期元素原子组成的四种微粒，它们之间有如图所示的转变关系，且A是种含有18电子的微粒，C是一种含有10电子的微粒．请完成下列各题：
（1）若A、D分别是两种气态单质分子，写出A与B反应的化学方程式______．
（2）若B、D属同主族的单质分子，写出C的化学式______．
（3）若B是一种含四核l8电子的分子，如果D是一种气态单质分子，B的结构简式为______．
（4）若A、B均是含2个原子核的微粒，其中B中含有10个电子，D中含有18个电子，则A、B之间发生的离子反应方程式为______．
（5）若D是一种含有22电子的分子，则符合如图关系的A的物质有______（写出物质的化学式，如果是有机物则写相应的结构简式）．

Answer 1

【答案】分析：（一）X、Y、Z、L、M五种元素的原子序数依次增大，Z、L是空气中含量最多的二种元素，则Z为N元素，L为O元素；
M是地壳中含量最高的金属元素，则M为Al元素；Y原子的最外层电子数是次外层电子数的两倍，Y由2个电子层，最外层电子数为4，故Y为C元素；X的阴离子与Y的内层电子数相等，X的阴离子有2个电子，故X为H元素．
（二）以推断10电子微粒的思路来进行分析，对数字18作一拆分，把18拆成9+9，找出F₂后会使18电子的微粒打开一个大“空间”，9电子的可以是F、OH、NH₂、CH₃等，对这些9电子微粒再进行重组可得，分子：F₂、HO-OH、NH₂-NH₂、CH₃-CH₃、CH₃-F、CH₃-OH，阳离子：N₂H₅⁺、N₂H₆²⁺，阴离子：O₂^2-．再结合常见的10电子、18电子微粒=及微粒之间的反应判断．
（1）A、D分别是两种气态单质分子，由转变关系可知，A为F₂，B为H₂O，C为HF，D为O₂，符合题意．
（2）若B、D属同主族的单质分子，A为H₂S，B为O₂，C为水H₂O，D为S，符合题意．
（3）若B是一种含四核l8电子的分子，如果D是一种气态单质分子，由转变关系可知，A为N₂H₄、B为H₂O₂，二者反应生成D（N₂）、C（H₂O）符合题意．
（4）若A、B均是含2个原子核的微粒，其中B中含有10个电子，D中含有18个电子，则A为HS^-、B为OH^-、C为水H₂O，D为S^2-符合题意．
（5）若D是一种含有22电子的分子，A为18电子物质与氧气反应，生成CO₂与H₂O，CO₂含有22个电子，符合题意，故D为CO₂，C为H₂O，A为18电子有机物可以．
解答：解：（一）X、Y、Z、L、M五种元素的原子序数依次增大，Z、L是空气中含量最多的二种元素，则Z为N元素，L为O元素；M是地壳中含量最高的金属元素，则M为Al元素；Y原子的最外层电子数是次外层电子数的两倍，Y由2个电子层，最外层电子数为4，故Y为C元素；X的阴离子与Y的内层电子数相等，X的阴离子有2个电子，故X为H元素．
（1）由上述分析可知，L为氧元素；同周期随原子序数增大，原子半径减小，电子层越大原子半径越大，所以五种元素的原子半径从小到大的顺序是H＜O＜N＜C＜Al，
故答案为：氧；H＜O＜N＜C＜Al；
（2）Z为N元素、X为H元素，Z、X两元素按原子数目比1：3和2：4构成分子A为NH₃，B为N₂H₄，用电子式表示NH₃的形成过程为3H?+→，N₂H₄的结构式为，故答案为：3H?+→；；
（3）硒（Se）与O元素同一主族，最外层电子数为6，Se原子比L原子多两个电子层，有4个电子层，各层电子数为2、8、18、6，则Se的原子序数为2+8+18+6=34，最高化合价为+6价，最高价氧化物对应的水化物化学式为H₂SeO₄；
自上而下非金属减弱，与反应的剧烈程度减弱，反应越来越困难，反应热越来越大，故生成1mol硒化氢反应热的应是+29.7kJ?mol^-1，
故答案为：34；H₂SeO₄；b；
（4）一定条件下，Al与TiO₂、C（石墨）反应只生成乙和碳化钛（TiC），二者均为某些高温结构陶瓷的主要成分，乙为Al₂O₃，该反应生成lmolAl₂O₃时放出536kJ热量，其热化学方程式为 4Al（s）+3TiO₂（s）+3C（s，石墨）=2Al₂O₃（s）+3TiC（s）△M=-1072g/mol，
故答案为：4Al（s）+3TiO₂（s）+3C（s，石墨）=2Al₂O₃（s）+3TiC（s）△M=-1072g/mol；
（二）（1）A为F₂，B为H₂O，C为HF，D为O₂，反应方程式为2F₂+2H₂O=4HF+O₂，故答案为：2F₂+2H₂O=4HF+O₂；
（2）若B、D属同主族的单质分子，A为H₂S，B为O₂，C为水H₂O，D为S，符合题意，故答案为：H₂O；
（3）若B是一种含四核l8电子的分子，如果D是一种气态单质分子，由转变关系可知，A为N₂H₄、B为H₂O₂，二者反应生成D（N₂）、C（H₂O）符合题意，H₂O₂的结构式为H-O-O-H，
故答案为：H-O-O-H；
（4）若A、B均是含2个原子核的微粒，其中B中含有10个电子，D中含有18个电子，则A为HS^-、B为OH^-、C为水H₂O，D为S^2-符合题意，反应离子方程式为HS^-+OH^-=S^2-+H₂O，
故答案为：HS^-+OH^-=S^2-+H₂O；
（5）若D是一种含有22电子的分子，A为18电子物质与氧气反应，生成CO₂与H₂O，CO₂含有22个电子，A为CH₃OH或CH₃-CH₃，故答案为：CH₃OH、CH₃-CH₃．
点评：本题考查元素化合物推断、常见10电子、18电子微粒及性质，元素周期律，常用化学用语等，难度很大，推断元素与物质是关键，学生要熟练掌握10电子、18电子微粒及微粒之间的反应．