Question

11．A、B、C、D、E五种短周期元素的原子序数逐渐增大．A是原子半径最小的元素，B可形成多种同素异形体，其中一种的硬度是自然界中最大的．D元素原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍．E元素的M层电子数等于A和B的质子数之和．
（1）写出元素D在元素周期表中的位置：第二周期ⅥA族．
（2）B、C、D三种元素的最简单氢化物的稳定性由强到弱的顺序是H₂O＞NH₃＞CH₄（填化学式）．
（3）A、B、C、D几种元素之间可以形成多种10电子微粒，写出上述10电子微粒中离子之间发生反应的一个离子方程式：NH₃+H₂O=NH₃•H₂O或OH^-+NH₄⁺=NH₃•H₂O．
（4）ED2是一种具有强氧化性的新型消毒剂，一定条件下4mol ED与5mol C₂A₄恰好完全反应，请写出该反应的化学方程式：4ClO₂+5N₂H₄=5N₂+4HCl+8H₂O；若反应消耗1mol C2A4，则转移电子的物质的量为4mol．

Answer 1

分析 A、B、C、D、E五种元素均为短周期元素，原子序数逐渐增大；A是原子半径最小的元素，则A为H元素；D元素原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍，则D含有2个电子层，最外层含有6个电子，为O元素；B可形成多种同素异形体，其中一种的硬度自然界中最大，该物质为金刚石，则B为C元素；E元素的M层电子数等于A和B的质子数之和，则E为Cl元素；C的原子序数介于C元素和O元素之间，则C为N元素，根据分析可知：A、B、C、D、E分别为H、C、N、O、Cl，据此进行解答．

解答 解：A、B、C、D、E五种元素均为短周期元素，原子序数逐渐增大；A是原子半径最小的元素，则A为H元素；D元素原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍，则D含有2个电子层，最外层含有6个电子，为O元素；B可形成多种同素异形体，其中一种的硬度自然界中最大，该物质为金刚石，则B为C元素；E元素的M层电子数等于A和B的质子数之和，则E为Cl元素；C的原子序数介于C元素和O元素之间，则C为N元素，根据分析可知：A、B、C、D、E分别为H、C、N、O、Cl，
（1）D为O元素，原子序数为8，位于周期表中第二周期ⅥA族，
故答案为：第二周期ⅥA族；
（2）非金属性越强，气态氢化物越稳定，非金属性：O＞N＞C，则对应的气态氢化物的稳定性为：H₂O＞NH₃＞CH₄，
故答案为：H₂O＞NH₃＞CH₄；
（3）10个电子的离子可以以氖为中心，氖前面的阴离子和氖后面的阳离子以及阴离子对应的氢化物、氢化物的阴阳离子等，H、C、N、O形成的10电子粒子有：CH₄、NH₃（NH₂^-、NH₄⁺）、H₂O（H₃O⁺、OH^-）、HF等，以上10电子微粒之间反应的其中一个化学方程式为：NH₃+H₂O=NH₃•H₂O或OH^-+NH₄⁺=NH₃•H₂O，
故答案为：NH₃+H₂O=NH₃•H₂O或OH^-+NH₄⁺=NH₃•H₂O；
（4）E为Cl元素，ED₂为ClO₂，C₂A₄为N₂H₄，一定条件下4mol ClO₂与5mol N₂H₄恰好完全反应，反应的化学方程式为4ClO₂+5N₂H₄=5N₂+4HCl+8H₂O，
根据方程式可知，每消耗5molN₂H₄，转移电子的物质的量为20mol，所以若反应消耗1mol N₂H₄，则转移电子的物质的量为4mol，
故答案为：4ClO₂+5N₂H₄=5N₂+4HCl+8H₂O；4mol．

点评 本题考查了位置、结构与性质关系的应用，题目难度中等，正确推断各元素名称为解答关键，注意掌握常见化学用语的概念及表示方法，能够用单线桥、双线桥分析氧化还原反应，试题培养了学生灵活应用所学知识解决实际问题的能力．