Question

11．A、B、C、D、E五種短周期元素的原子序數逐漸增大．A是原子半徑最小的元素，B可形成多種同素異形體，其中一種的硬度是自然界中最大的．D元素原子的最外層電子數是次外層電子數的3倍．E元素的M層電子數等于A和B的質子數之和．
（1）寫出元素D在元素周期表中的位置：第二周期ⅥA族．
（2）B、C、D三種元素的最簡單氫化物的穩定性由強到弱的順序是H₂O＞NH₃＞CH₄（填化學式）．
（3）A、B、C、D幾種元素之間可以形成多種10電子微粒，寫出上述10電子微粒中離子之間發生反應的一個離子方程式：NH₃+H₂O=NH₃•H₂O或OH^-+NH₄⁺=NH₃•H₂O．
（4）ED2是一種具有強氧化性的新型消毒劑，一定條件下4mol ED與5mol C₂A₄恰好完全反應，請寫出該反應的化學方程式：4ClO₂+5N₂H₄=5N₂+4HCl+8H₂O；若反應消耗1mol C2A4，則轉移電子的物質的量為4mol．

Answer 1

分析 A、B、C、D、E五種元素均為短周期元素，原子序數逐漸增大；A是原子半徑最小的元素，則A為H元素；D元素原子的最外層電子數是次外層電子數的3倍，則D含有2個電子層，最外層含有6個電子，為O元素；B可形成多種同素異形體，其中一種的硬度自然界中最大，該物質為金剛石，則B為C元素；E元素的M層電子數等于A和B的質子數之和，則E為Cl元素；C的原子序數介于C元素和O元素之間，則C為N元素，根據分析可知：A、B、C、D、E分別為H、C、N、O、Cl，據此進行解答．

解答 解：A、B、C、D、E五種元素均為短周期元素，原子序數逐漸增大；A是原子半徑最小的元素，則A為H元素；D元素原子的最外層電子數是次外層電子數的3倍，則D含有2個電子層，最外層含有6個電子，為O元素；B可形成多種同素異形體，其中一種的硬度自然界中最大，該物質為金剛石，則B為C元素；E元素的M層電子數等于A和B的質子數之和，則E為Cl元素；C的原子序數介于C元素和O元素之間，則C為N元素，根據分析可知：A、B、C、D、E分別為H、C、N、O、Cl，
（1）D為O元素，原子序數為8，位于周期表中第二周期ⅥA族，
故答案為：第二周期ⅥA族；
（2）非金屬性越強，氣態氫化物越穩定，非金屬性：O＞N＞C，則對應的氣態氫化物的穩定性為：H₂O＞NH₃＞CH₄，
故答案為：H₂O＞NH₃＞CH₄；
（3）10個電子的離子可以以氖為中心，氖前面的陰離子和氖后面的陽離子以及陰離子對應的氫化物、氫化物的陰陽離子等，H、C、N、O形成的10電子粒子有：CH₄、NH₃（NH₂^-、NH₄⁺）、H₂O（H₃O⁺、OH^-）、HF等，以上10電子微粒之間反應的其中一個化學方程式為：NH₃+H₂O=NH₃•H₂O或OH^-+NH₄⁺=NH₃•H₂O，
故答案為：NH₃+H₂O=NH₃•H₂O或OH^-+NH₄⁺=NH₃•H₂O；
（4）E為Cl元素，ED₂為ClO₂，C₂A₄為N₂H₄，一定條件下4mol ClO₂與5mol N₂H₄恰好完全反應，反應的化學方程式為4ClO₂+5N₂H₄=5N₂+4HCl+8H₂O，
根據方程式可知，每消耗5molN₂H₄，轉移電子的物質的量為20mol，所以若反應消耗1mol N₂H₄，則轉移電子的物質的量為4mol，
故答案為：4ClO₂+5N₂H₄=5N₂+4HCl+8H₂O；4mol．

點評 本題考查了位置、結構與性質關系的應用，題目難度中等，正確推斷各元素名稱為解答關鍵，注意掌握常見化學用語的概念及表示方法，能夠用單線橋、雙線橋分析氧化還原反應，試題培養了學生靈活應用所學知識解決實際問題的能力．