Question

16．A、B、C是中學化學中常見的三種短周期元素．已知：①A元素原子最外層電子數是次外層電子數的2倍；②B元素最高正價與最低負價的代數和為2；③C元素有多種化合價，且常溫下C元素的單質與某種一元強堿溶液反應，可得到兩種含C元素的化合物；④B、C兩種元素質子數之和是A元素質子數的4倍．

（1）寫出常溫下C的單質和強堿溶液反應的離子方程式Cl₂+2OH^-═Cl^-+ClO^-+H₂O．
（2）意大利羅馬大學的FuNvio Cacace等人獲得了極具理論研究意義的B₄氣態分子．B₄分子結構與白磷分子結構相似  ，已知斷裂1mol B-B鍵吸收167kJ的熱量，生成1mol B≡B鍵放出942kJ熱量．試判斷相同條件下B₄與B₂的穩定性順序是：N₄＜N₂．
（3）由B、C兩種元素組成的化合物X，常溫下為易揮發的淡黃色液體，X分子為三角錐形分子，且分子里B、C兩種原子最外層均達到8個電子的穩定結構．X遇水蒸氣可形成一種常見的漂白性物質．則X與水反應的化學方程式是NCl₃+3H₂O═NH₃+3HClO．
（4）A、B兩種元素可形成一種硬度比金剛石還大的化合物Y．在化合物Y中，A、B原子間以單鍵相結合，且每個原子的最外層均達到8個電子的穩定結構．則Y的化學式為C₃N₄，其熔沸點比金剛石高（填“高”、“低“或“無法比較”）．

Answer 1

分析 A、B、C是中學化學中常見的三種短周期元素，①A元素原子最外層電子數是次外層電子數的2倍，元素最外層電子數不超過8，則其次外層是K層，則A是C元素；②B元素最高正價與最低負價的代數和為2，處于VA族，③C元素有多種化合價，且常溫下C元素的單質與某種一元強堿溶液反應，可得到兩種含C元素的化合物，則C為Cl，④B、C兩種元素質子數之和是A元素質子數的4倍，即B+17=4×6，即B=7，則B為N元素，據此解答．

解答 解：（1）氯氣與堿反應生成氯離子和次氯酸根離子和水，離子方程式為：Cl₂+2OH^-=ClO^-+Cl^-+H₂O，
故答案為：Cl₂+2OH^-═Cl^-+ClO^-+H₂O；
（2）B為氮元素，斷裂1molB-B吸收167kJ的熱量，生成1molB≡B放出942kJ熱量，則N₄（g）═2N₂（g）的△H=167×6-2×942=-882 kJ/mol，物質能量越高越不穩定，所以相同條件下B₄與B₂的穩定性順序是N₄＜N₂，
故答案為：N₄＜N₂；
（3）B為氮元素、C為氯元素，X分子為三角錐形分子，且分子里B、C兩種原子最外層均達到8個電子的穩定結構，則兩種元素組成的化合物X為NCl₃，由X遇水蒸氣可形成一種常見的漂白性物質，該漂白性物質為HClO，反應方程式為：NCl₃+3H₂O═NH₃+3HClO，
故答案為：NCl₃+3H₂O═NH₃+3HClO；
（4）由化合物Y中A、B原子間以單鍵相結合，且每個原子的最外層均達到8個電子的穩定結構，則一個碳與4個氮原子成鍵，一個氮原子與3個碳原子成鍵，則化學式為C₃N₄，硬度比金剛石還大，則屬于原子晶體，C-N鍵長比C-C鍵長短，鍵長短則鍵能大，所以Y晶體的熔點比金剛石熔點，
故答案為：C₃N₄；高．

點評 本題以元素的位置、結構、性質為信息來考查元素的推斷，然后利用元素組成的物質的性質來解答，明確物質的性質、反應熱的計算、晶體類型與性質的關系等即可解答，題目難度中等．