Question

11．有A、B、C、D、E五種短周期元素原子序數依次增大，A為元素周期表中原子半徑最小的元素，B原子最外層電子數是次外層電子數的2倍，D的氫化物在常溫下為液體，E的族序數與周期序數之差為4．
（1）C在元素周期表中的位置第二周期ⅤA族．
（2）化合物CA₄E化學鍵的類型是離子鍵、共價鍵
（3）元素B和C元素形成的晶體結構如圖1，該晶體硬度超過金剛石晶體，成為首屈一指的超硬新材料．則該晶體的化學式為C₃N₄，屬于原子晶體．

（4）由A、B兩種元素可以形成很多種分子，其中某些分子的空間結構可能是圖2中（選填序號）cd．
此外，由A、B兩種元素形成的另一種氣體分子X，其密度是相同狀況下H₂密度14倍，且X可以發生以下系列轉化．其中Y、R是生活中常見的兩種有機物．

請寫出：
X→Y的化學反應方程式：CH₂=CH₂+H₂O $\stackrel{催化劑}{→}$CH₃CH₂OH
Y→Z的化學反應方程式：2CH₃CH₂OH+O₂$→_{△}^{Cu}$ 2CH₃CHO+2H₂O
Y+R→T的化學反應方程式：CH₃CH₂OH+CH₃COOH $→_{△}^{濃硫酸}$CH₃COOCH₂CH₃+H₂O．

Answer 1

分析 A、B、C、D、E五種短周期元素原子序數依次增大，A為元素周期表中原子半徑最小的元素，則A為H元素；B原子最外層電子數是次外層電子數的2倍，原子只能有2個電子層，最外層電子數為4，故B為碳元素；D的氫化物在常溫下為液體，則D為O元素；C的原子序數介于碳、氧之間，故C為N元素；E的族序數與周期序數之差為4，原子序數大于氧，處于第三周期，故E為Cl元素．
（1）主族元素周期數=電子層數、族序數=最外層電子數；
（2）化合物CA₄E為化合物NH₄Cl；
（3）圖示為網狀結構，硬度超過金剛石晶體，氮化碳晶體為原子晶體，每個C和4個N形成共價鍵，每個氮原子與三個碳原子相連，以所碳氮化碳的化學式為C₃N₄；
（4）由A、B兩種元素可以形成很多種分子，可以為CH₄，為正四面體結構，可以是C₆H₆，為平面正六邊形結構；
由A、B兩種元素形成的另一種氣體分子X，其密度是相同狀況下H₂密度14倍，則Mr（X）=28，故X為C₂H₄，與水發生加成反應生成Y為CH₃CH₂OH，乙醇發生氧化反應生成Z為CH₃CHO，乙醛氧化生成R為CH₃COOH，乙醇與乙酸發生酯化反應生成T為CH₃COOCH₂CH₃．

解答 解：A、B、C、D、E五種短周期元素原子序數依次增大，A為元素周期表中原子半徑最小的元素，則A為H元素；B原子最外層電子數是次外層電子數的2倍，原子只能有2個電子層，最外層電子數為4，故B為碳元素；D的氫化物在常溫下為液體，則D為O元素；C的原子序數介于碳、氧之間，故C為N元素；E的族序數與周期序數之差為4，原子序數大于氧，處于第三周期，故E為Cl元素．
（1）C為氮元素，處于周期表中：第二周期ⅤA族，故答案為：第二周期ⅤA族；
（2）化合物CA₄E為化合物NH₄Cl，含有離子鍵、共價鍵，故答案為：離子鍵、共價鍵；
（3）圖示為網狀結構，硬度超過金剛石晶體，氮化碳晶體為原子晶體，每個C和4個N形成共價鍵，每個氮原子與三個碳原子相連，以所碳氮化碳的化學式為C₃N₄，故答案為：C₃N₄；原子晶體；
（4）由A、B兩種元素可以形成很多種分子，可以為CH₄，為正四面體結構，可以是C₆H₆，為平面正六邊形結構，圖中cd符合；
由A、B兩種元素形成的另一種氣體分子X，其密度是相同狀況下H₂密度14倍，則Mr（X）=28，故X為C₂H₄，與水發生加成反應生成Y為CH₃CH₂OH，乙醇發生氧化反應生成Z為CH₃CHO，乙醛氧化生成R為CH₃COOH，乙醇與乙酸發生酯化反應生成T為CH₃COOCH₂CH₃．
X→Y的化學反應方程式：CH₂=CH₂+H₂O $\stackrel{催化劑}{→}$CH₃CH₂OH，
Y→Z的化學反應方程式：2CH₃CH₂OH+O₂$→_{△}^{Cu}$ 2CH₃CHO+2H₂O，
Y+R→T的化學反應方程式：CH₃CH₂OH+CH₃COOH $→_{△}^{濃硫酸}$CH₃COOCH₂CH₃+H₂O，
故答案為：cd；CH₂=CH₂+H₂O $\stackrel{催化劑}{→}$CH₃CH₂OH；2CH₃CH₂OH+O₂$→_{△}^{Cu}$ 2CH₃CHO+2H₂O；CH₃CH₂OH+CH₃COOH $→_{△}^{濃硫酸}$CH₃COOCH₂CH₃+H₂O．

點評 本題考查物質結構與性質、有機物的推斷，推斷元素是解題關鍵，注意對基礎知識的理解掌握．