Question

13．A、B、C 是中學化學中常見的三種短周期元素．已知：①A 元素原子最外層電子數是次外層電子數的2 倍；②B元素最高正價與最低負價的代數和為2；③C 元素有多種化合價，且常溫下C 元素的單質與某種一元強堿溶液反應，可得到兩種含C元素的化合物；④B、C 兩種元素質子數之和是A 元素質子數的4 倍．
（1）寫出C的單質和強堿溶液反應的離子方程式Cl₂+2OH^-═Cl^-+ClO^-+H₂O．
（2）意大利羅馬大學的FuNvio Cacace 等人獲得了極具理論研究意義的B₄ 氣態分子．B₄ 分子結構與白磷分子結構相似，已知斷裂1mol B-B 吸收167kJ 的熱量，生成1mol B≡B 放出942kJ 熱量．試寫出由B₄ 氣態分子變成B₂氣態分子的熱化學方程式：N₄（g）═2N₂（g）△H=-882 kJ/mol．
（3）由B、C 兩種元素組成的化合物X，常溫下為易揮發的淡黃色液體，X分子為三角錐形分子，且分子里B、C 兩種原子最外層均達到8個電子的穩定結構．X 遇水蒸氣可形成一種常見的漂白性物質．則X 的結構式為，X 與水反應的化學方程式是NCl₃+3H₂O═NH₃+3HClO．
（4）B₂H₄ 是一種可燃性液體，其水溶液呈弱堿性，是因為溶液中存在平衡：H₂B-BH₂+H₂O??H₂N-NH₃⁺+OH^-（或N₂H₅⁺+OH^-）．

Answer 1

分析 A、B、C是中學化學中常見的三種短周期元素，①A元素原子最外層電子數是次外層電子數的2倍，元素最外層電子數不超過8，則其次外層是K層，則A是C元素；②B元素最高正價與最低負價的代數和為2，處于VA族，③C元素有多種化合價，且常溫下C元素的單質與某種一元強堿溶液反應，可得到兩種含C元素的化合物，考慮C為Cl，④B、C兩種元素質子數之和是A元素質子數的4倍，則B為N元素，據此解答．

解答 解：A、B、C是中學化學中常見的三種短周期元素，①A元素原子最外層電子數是次外層電子數的2倍，元素最外層電子數不超過8，則其次外層是K層，則A是C元素；②B元素最高正價與最低負價的代數和為2，處于VA族，③C元素有多種化合價，且常溫下C元素的單質與某種一元強堿溶液反應，可得到兩種含C元素的化合物，考慮C為Cl，④B、C兩種元素質子數之和是A元素質子數的4倍，則B為N元素．
（1）氯氣與堿反應生成氯離子和次氯酸根離子和水，離子方程式為：Cl₂+2OH^-=ClO^-+Cl^-+H₂O，
故答案為：Cl₂+2OH^-═Cl^-+ClO^-+H₂O；
（2）B為氮元素，斷裂1molN-N吸收167kJ的熱量，生成1molN≡N放出942kJ熱量，則N₄（g）═2N₂（g）的△H=167×6kJ/mol-2×942kJ/mol=-882 kJ/mol，反應熱化學方程式為：N₄（g）═2N₂（g）△H=-882 kJ/mol，
故答案為：N₄（g）═2N₂（g）△H=-882 kJ/mol；
（3）B為氮元素、C為氯元素，X分子為三角錐形分子，且分子里B、C兩種原子最外層均達到8個電子的穩定結構，則兩種元素組成的化合物X為NCl₃，結構中存在三個N-Cl共價單鍵，其結構式為，由X遇水蒸氣可形成一種常見的漂白性物質，該漂白性物質為HClO，反應方程式為：NCl₃+3H₂O═NH₃+3HClO，
故答案為：；NCl₃+3H₂O═NH₃+3HClO；
（4）B₂H₄為N₂H₄，水溶液呈弱堿性，是由于其與水中的氫離子結合，同時生成氫氧根離子的原因，即N₂H₄+H₂O?H₂N-NH₃⁺+OH^-（或N₂H₅⁺+OH^-），故答案為：H₂N-NH₃⁺+OH^-（或N₂H₅⁺+OH^-）．

點評 本題考查結構性質位置關系應用，推斷元素是解題關鍵，是對所學知識的綜合運用，難度中等．