Question

5．有A、B、C、D、E五種短周期的主族元素，它們的原子序數依次增大．B元素的最高正價與最低負價的絕對值之差為2，C元素原子最外層電子數是次外層電子數的3倍，D元素在所在周期中原子半徑最大：A與B、C分別構成電子數相等的化合物X、Y，A與E形成化合物W，W在空氣中產生白霧，
（1）畫出E的原子結構示意圖，X分子的空間構型為三角錐形．
（2）五種元素原子半徑由大到小的順序是（用元素符號表示）Na、Cl、N、O、H，C和D形成的化合物屬于離子晶體（填晶體類型）．
（3）在同主族氫化物的性質中，Y的沸點反常，原因是水分子之間形成氫鍵．
（4）寫出X催化氧化的化學方程式4NH₃+5O₂$\frac{\underline{催化劑}}{△}$4NO+6H₂O．
（5）Z是由3種元素構成的分子，Z與X按物質的量1：2反應生成尿素[CO（NH₂）₂]和化合物W．則化合物Z的電子式為．

Answer 1

分析 A、B、C、D、E五種短周期的主族元素，它們的原子序數依次增大．C元素原子最外層電子數是次外層電子數的3倍，則C原子有2個電子層，最外層電子數為6，則C為氧元素；D元素在所在周期中原子半徑最大，原子序數大于氧元素，應處于第三周期，則D為Na元素；B元素的最高正價與最低負價的絕對值之差為2，處于ⅤA族，其原子序數小于氧元素，故B為氮元素；A與B、C分別構成電子數相等的化合物X、Y，則A為H元素、X為NH₃、Y為H₂O；A與E形成化合物W，W在空氣中產生白霧，則E為Cl元素、W為HCl，據此進行解答．

解答 解：A、B、C、D、E五種短周期的主族元素，它們的原子序數依次增大．C元素原子最外層電子數是次外層電子數的3倍，則C原子有2個電子層，最外層電子數為6，則C為氧元素；D元素在所在周期中原子半徑最大，原子序數大于氧元素，應處于第三周期，則D為Na元素；B元素的最高正價與最低負價的絕對值之差為2，處于ⅤA族，其原子序數小于氧元素，故B為氮元素；A與B、C分別構成電子數相等的化合物X、Y，則A為H元素、X為NH₃、Y為H₂O；A與E形成化合物W，W在空氣中產生白霧，則E為Cl元素、W為HCl，
（1）E為Cl元素，原子序數為17，其原子結構示意圖為：，X為NH₃，其空間構型為三角錐形，
故答案為：；三角錐形；
（2）電子層越多，原子半徑越大，電子層相同時，核電荷數越大，原子半徑越小，則五種元素的原子半徑大小順序為：Na、Cl、N、O、H；
C、D分別為O和Na元素，二者形成的氧化鈉和過氧化鈉都屬于離子化合物，形成的晶體為離子晶體，
故答案為：Na、Cl、N、O、H；離子；
（3）水分子之間形成氫鍵，分子之間的作用力增強，其沸點高于同主族其它元素氫化物，
故答案為：水分子之間形成氫鍵；
（4）X為氨氣，NH₃催化氧化生成一氧化氮和水，反應的化學方程式為：4NH₃+5O₂$\frac{\underline{催化劑}}{△}$4NO+6H₂O，
故答案為：4NH₃+5O₂$\frac{\underline{催化劑}}{△}$4NO+6H₂O；
（5）Z是由3種元素構成的分子，能與NH₃以1：2的物質的量之比反應生成尿素CO（NH₂）₂和HCl，則Z含有C、O、Cl三種元素，結合質量守恒可知Z應為COCl₂，其電子式為：，
故答案為：．

點評 本題考查結構、性質、位置關系運用，題目難度中等，涉及常用化學用語的書寫、元素化合物性質等知識，推斷元素是解題關鍵，（5）中注意利用質量守恒定律確定Z的組成．