Question

4．A、B、C、D、E、F為常見的原子序數依次增大的短周期元素，B、C、D、E、F的簡單離子的電子層結構相同，A和E同主族，且原子的最外層電子數的關系為A+D=B+F=8．請回答：
（1）試寫出B₂單質的電子式：．試寫出由上述元素組成的分子中含有4個原子核且為18電子結構的物質的化學式H₂O₂．
（2）含F元素對應的金屬陽離子的溶液中滴加過量E的最高價氧化物對應水化物的溶液，其離子方程式是Al³⁺+3OH^-═Al（OH）₃↓，Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O．
（3）已知B₂A₄與BA₃具有相似的性質，B₂A₄通過熾熱的氧化銅粉末，粉末由黑色變為紅色，且產物對大氣無污染，其化學反應方程式是N₂H₄+2CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Cu+N₂+2H₂O．
（4）在2L的密閉容器中，通入2mol B₂氣體和3mol A₂氣體，一定溫度下反應生成BA₃氣體，當反應達到平衡時，A₂的濃度為0.15mol•L^-1，同時放出約83.2kJ的熱量，該反應的熱化學方程式為N₂（g）+3H₂（g）=2NH₃（g）△H=-92.4 kJ•mol^-1．
（5）已知某化合物EB₃與水可以反應生成兩種氣體單質和一種堿，試寫出其化學方程式2NaN₃+2H₂O═3N₂↑+H₂↑+2NaOH；若0.1mol該化合物完全反應，轉移電子的物質的量為0.1mol．

Answer 1

分析 A、B、C、D、E、F為常見的原子序數依次增大的短周期元素，B、C、D、E、F的簡單離子的電子層結構相同，為10電子微粒，A和E同主族，則E只能處于第三周期，故B為N元素、C為O元素、D為F元素；原子的最外層電子數的關系為A+D=B+F=8，則A原子最外層電子數為1，F原子最外層電子數為3，則A、E處于IA族，故E為Na，F處于ⅢA族，故F為Al，結合（4）A可以形成A₂氣體，A為H元素，據此解答．

解答 解：A、B、C、D、E、F為常見的原子序數依次增大的短周期元素，B、C、D、E、F的簡單離子的電子層結構相同，為10電子微粒，A和E同主族，則E只能處于第三周期，故B為N元素、C為O元素、D為F元素；原子的最外層電子數的關系為A+D=B+F=8，則A原子最外層電子數為1，F原子最外層電子數為3，則A、E處于IA族，故E為Na，F處于ⅢA族，故F為Al，結合（4）A可以形成A₂氣體，A為H元素．
（1）N₂單質的電子式：，由上述元素組成的分子中含有4個原子核且為18電子結構的物質的化學式為H₂O₂，故答案為：；H₂O₂；
（2）E的最高價氧化物對應水化物為NaOH，向含有Al³⁺離子的溶液中滴加過量NaOH的溶液，其離子方程式是：Al³⁺+3OH^-═Al（OH）₃↓，Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O，
故答案為：Al³⁺+3OH^-═Al（OH）₃↓，Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O；
（3）N₂H₄通過熾熱的氧化銅粉末，粉末由黑色變為紅色，且產物對大氣無污染，反應生成Cu、氮氣與水，化學反應方程式是：N₂H₄+2CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Cu+N₂+2H₂O，
故答案為：N₂H₄+2CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Cu+N₂+2H₂O；
（4）在2L的密閉容器中，通入2mol N₂氣體和3mol H₂氣體，一定溫度下反應生成NH₃氣體，當反應達到平衡時，H₂的濃度為0.15mol•L^-1，同時放出約83.2kJ的熱量，則參加反應氫氣為3mol-0.15mol/L×2L=2.7mol，故3mol氫氣反應放出的熱量為83.2kJ×$\frac{3mol}{2.7mol}$=92.4kJ，該反應的熱化學方程式為：N₂（g）+3H₂（g）=2NH₃（g）△H=-92.4 kJ•mol^-1，
故答案為：N₂（g）+3H₂（g）=2NH₃（g）△H=-92.4 kJ•mol^-1；
（5）化合物NaN₃與水可以反應生成兩種氣體單質和一種堿，應生成氮氣、氫氣與氫氧化鈉，其化學方程式為：2NaN₃+2H₂O═3N₂↑+H₂↑+2NaOH，若0.1mol該NaN₃完全反應，N元素平均化合價由-$\frac{1}{3}$升高為0價，故轉移電子的物質的量為0.1mol×3×$\frac{1}{3}$=0.1mol，
故答案為：2NaN₃+2H₂O═3N₂↑+H₂↑+2NaOH；0.1mol．

點評 本題考查元素推斷、常用化學用語書寫、電子轉移計算等，注意掌握常見10電子離子，是對學生綜合能力的考查，難度中等．