Question

16．短周期元素A、B、C、D在周期表中的位置如圖，E²⁺與D的簡單陰離子有相同的電子層結構，回答下列問題：
（1）設A、B、C、D四種元素的原子序數之和為m，則mB．
A．一定為奇數    B．一定為偶數     C．可能為奇數，也可能為偶數
（2）D元素原子的次外層電子數等于其他層電子數之和，則：
①寫出A形成的簡單離子的結構示意圖，元素D位于元素周期表的第ⅥA族．
②A元素的一種氫化物分子中有6個原子，其結構簡式為H₂N-NH₂．常壓298K時0.2mol該氣態氫化物在O₂ 中完全燃燒，生成氣態A單質和水，放出熱量106.8kJ，該氣態氫化物燃燒熱的熱化學方程式為N₂H₄（g）+O₂（g）=N₂（g）+2H₂O（l）△H=-534kJ/mol．
③寫出C單質與B的最簡單氫化物反應的化學方程式：2H₂O+2F₂=4HF+O₂．
④用電子式表式EB₂的形成過程：+2→．
⑤實驗證實AC₃與水會發生反應，則AC₃和NaOH溶液反應的化學方程式為：NF₃+4NaOH=NaNO₂+3NaF+2H₂O．

Answer 1

分析 （1）設出B的原子序數，根據四種元素的相對位置得出四種元素的原子序數之和，然后判斷m；
（2）根據D元素原子的次外層電子數等于其他層電子數之和可知D為S，則B為O、A為N、C為F元素，
①N原子形成的簡單離子是N^3-，其核電荷數為7，核外電子總數為10，據此寫出該離子結構示意圖；D為S，位于周期表中第三周期ⅥA族；
②A為N，6個原子的氫化物為N₂H₄，其結構簡式為H₂N-NH₂；計算出1molN₂H₄完全燃燒放出熱量，然后寫出該反應的燃燒熱的熱化學方程式；
③C單質為F₂，B的氫化物為H₂O，寫出氟氣與水反應的化學方程式；
④E²⁺與D的簡單陰離子有相同的電子層結構，則E為Ca元素，EB₂為CaO₂，屬于離子化合物，用電子式表示出其形成過程；
⑤根據信息NF₃與水反應為：NF₃+2H₂O=HNO₂+3HF，亞硝酸、氟化氫與氫氧化鈉反應生成氟化鈉、亞硝酸鈉和水，據此寫出反應的化學方程式．

解答 解：（1）根據A、B、C、D四種元素在周期表的相對位置可知，D只能位于周期表第三周期，設B的原子序數為x，則原子序數A：x-1、C：x+1、D：x+8，A、B、C、D四種元素的原子序數之和為：（x-1）+x+（x+1）+（x+8）=4x+8，則m必為偶數，故B正確，
故答案為：B；
（2）根據D元素原子的次外層電子數等于其他層電子數之和可知D為S，則B為O、A為N、C為F元素，
①A為N元素，N原子形成的簡單離子是N^3-，其核電荷數為7，最外層達到8單質穩定結構，氮離子結構示意圖為：；D為S元素，位于周期表中VIA族，
故答案為：；VIA；
②A為N，6個原子的氫化物為N₂H₄，為共價化合物，其結構簡式為：H₂N-NH₂；
常壓298K時0.2mol該氣態氫化物在O₂ 中完全燃燒，生成氣態A單質和水，放出熱量106.8kJ，1mol該氣體氫化物放出熱量為：106.8kJ×$\frac{1mol}{0.2mol}$=534kJ，則該氣態氫化物燃燒熱的熱化學方程式為：N₂H₄（g）+O₂（g）=N₂（g）+2H₂O（l）△H=-534kJ/mol，
故答案為：H₂N-NH₂； N₂H₄（g）+O₂（g）=N₂（g）+2H₂O（l）△H=-534kJ/mol；
③C單質為F₂，B的氫化物為H₂O，氟氣與水反應的化學方程式為：2H₂O+2F₂=4HF+O₂，
故答案為：2H₂O+2F₂=4HF+O₂；
④E²⁺與D的簡單陰離子有相同的電子層結構，則E為Ca元素，EB₂為CaO₂，屬于離子化合物，用電子式表示出其形成過程為：+2→，
故答案為：+2→；
⑤NF₃與水反應為NF₃+2H₂O=HNO₂+3HF，則和NaOH溶液發生反應為：NF₃+4NaOH=NaNO₂+3NaF+2H₂O，
故答案為：NF₃+4NaOH=NaNO₂+3NaF+2H₂O．

點評 本題考查了位置、結構與性質關系的應用，題目難度中等，涉及元素推斷、電子式、化學方程式、熱化學方程式的書寫等知識，注意掌握元素周期表結構、元素周期律內容，試題側重考查學生的分析、理解能力及靈活應用能力．