Question

五種短周期元素D、E、F、X、Y、Z的原子序數依次增大，D、E兩元素最高正價與最低負價之和均為0，E元素的一種同位素常用于考古斷代，D和X同主族，F和Y同主族，F的多種化合物可用作化肥，豆科植物的根瘤菌可將其單質轉化為化合物，X和Z形成的二元化合物是廚房常用的調味品．回答下列問題：
（1）①E元素在元素周期表中的位置是

 

．
②由D和F，Y，Z所形成的最簡單常見共價型化合物中，熱穩定性最差的是

 

（用化學式表示，下同）；還原性最強的是

 

．
③F、X、Z形成的簡單離子半徑從大到小順序為

 

（用離子符號表示）．
④D、F、Z形成一種離子化合物，寫出它的電子式

 

．
（2）①2012年，羅馬大學科學家制造出F₄分子，則F₄和F₂兩種單質的關系是

 

．
②F、X形成的一種二元離子化合物具有非常強的爆炸性，該物質中X的質量分數是35.38%，則該物質的化學式為

 

．
③Z單質和FD₃發生置換反應，觀察到有大量白煙生成，寫出該反應化學方程式

 

，反應中氧化劑和還原劑物質的量之比為

 

．

Answer 1

考點：位置結構性質的相互關系應用

專題：元素周期律與元素周期表專題

分析：短周期元素D、E、F、X、Y、Z的原子序數依次增大，D、E兩元素最高正價與最低負價之和均為0，則D、E為第ⅠA族或第ⅣA族元素，E元素的一種同位素常用于考古斷代，則E為碳元素，則D為氫元素，D和X同主族，X的原子序數比碳大，且為短周期元素，所以X為鈉元素，F和Y同主族，F的多種化合物可用作化肥，豆科植物的根瘤菌可將其單質轉化為化合物，則F為氮元素，Y為磷元素，X和Z形成的二元化合物是廚房常用的調味品，Z為氯元素，據此答題．

解答： 解：短周期元素D、E、F、X、Y、Z的原子序數依次增大，D、E兩元素最高正價與最低負價之和均為0，則D、E為第ⅠA族或第ⅣA族元素，E元素的一種同位素常用于考古斷代，則E為碳元素，則D為氫元素，D和X同主族，X的原子序數比碳大，且為短周期元素，所以X為鈉元素，F和Y同主族，F的多種化合物可用作化肥，豆科植物的根瘤菌可將其單質轉化為化合物，則F為氮元素，Y為磷元素，X和Z形成的二元化合物是廚房常用的調味品，Z為氯元素，
（1）①E為碳元素，位于元素周期表中第二周期第ⅣA族，故答案為：第二周期第ⅣA族；
②由D和F，Y，Z所形成的最簡單常見共價型化合物分別為NH₃和PCl₃，因為磷原子半徑大于氮，氯原子半徑大于氫，所以PCl₃熱穩定性比NH₃差，還原性比NH₃強，故答案為：PCl₃；PCl₃；
③F、X、Z形成的簡單離子分別為N ^3-、Na⁺、Cl^-，根據元素周期律，電子層數越多，半徑越大，電子層數相同時，核電荷數越大半徑越小，所以它們半徑從大到小順序為Cl^-＞N ^3-＞Na⁺，故答案為：Cl^-＞N ^3-＞Na⁺；
④D、F、Z形成一種離子化合物為NH₄Cl，它的電子式為，故答案為：；
（2）①N₄和N₂兩種單質是由同種元素組成的不同單質，它們是同素異形體，故答案為：同素異形體；
②F為氮元素、X為鈉元素，它們形成的物質中鈉的質量分數是35.38%，設化學式為NaNx，則有

23

23+14x

=35.38%，解得x=3，所以該物質的化學式為NaN₃，故答案為：NaN₃；
③Cl₂和NH₃發生置換反應，生成N₂，有大量白煙NH₄Cl生成，該反應化學方程式為3Cl₂+8NH₃=N₂+6NH₄Cl，反應中氧化劑是Cl₂和還原劑NH₃，根據得失電子守恒可知，它們的物質的量之比為3：2，故答案為：3Cl₂+8NH₃=N₂+6NH₄Cl；3：2；

點評：本題主要考查了元素周期律、電子式、同素異形體、氧化還原反應等知識點，中等難度，有一定的綜合性，解題時注意根據物質結構知識和元素化合物知識推斷元素．