Question

现有A、B、C、D、E、F六种短周期元素，它们的原子序数依次增大，D与E的氢化物分子构型都是V型．A、B的最外层电子数之和与C的最外层电子数相等，A能分别与B、C、D形成电子总数相等的分子，且A与D可形成的化合物，常温下均为液态．
请回答下列问题（填空时用实际符号）：
（1）C的元素符号是______；元素F在周期表中的位置______．
（2）B与D一般情况下可形成两种常见气态化合物，假若现在科学家制出另一种直线型气态化合物 B₂D₂分子，且各原子最外层都满足8电子结构，则B₂D₂电子式为______，其固体时的晶体类型是______．
（3）最近意大利罗马大学的FuNvio Cacace等人获得了极具理论研究意义的C₄分子．C₄分子结构如图所示，已知断裂lmolC-C吸收167kJ热量，生成Imo1C=C放出942kJ热量．根据以上信息和数据，下列说法正确的是______．
①C₄属于一种新型的化合物
②C₄沸点比P₄（白磷）低
③lmol C₄气体转变为C₂吸收882kJ热量
④C₄与C₂互为同素异形体
⑤C₄稳定性比P₄（白磷）差
⑥C₄属于原子晶体
⑦C₄和P₄ （白磷）的晶体都属于分子晶体
⑧C₄与C₂互为同分异构体
（4）C与F两种元素形成一种化合物分子，各原子最外层达8电子结构，则该分子的结构式为______，其空间构型为______．
（5）为了除去化合物乙（A₂ED₄）；）稀溶液中混有的A₂ED₃，常采用A₂D₂为氧化剂，发生反应的离子方程式为：______
（6）E与F形成的化合物E₂F₂在橡胶工业上有重要用途，遇水易水解，其空间结构与A₂D₂极为相似．对此以下说法正确的是______．
a．E₂F₂的结构式为：F-E-E-F
b．E₂F₂为含有极性键 和非极性键的非极性分子
c．E₂Br₂与E₂F₂结构相似，熔沸点：E₂Br₂＞E₂F₂
d．E₂F₂与H₂O反应的化学方程式可能为：2E₂F₂+2H₂O=EO₂↑+3E↓+4HF
（7）举出一种事实说明E与F的非金属性强弱（用化学方程式或用语言文字表达均可）：______．

Answer 1

【答案】分析：A、B、C、D、E、F六种短周期元素，原子序数依次增大，D与E的氢化物分子构型都是V型，则氢化物为H₂O、H₂S，则D为氧元素，E为硫元素；原子序数F大于硫元素，故F为氯元素；A与D可形成的化合物，常温下均为液态，则A为氢元素；A能分别与B、C、D形成电子总数相等的分子，B为碳元素，C为氮元素，可形成10电子分子，满足A、B的最外层电子数之和与C的最外层电子数相等，符合题意．
解答：解：A、B、C、D、E、F六种短周期元素，原子序数依次增大，D与E的氢化物分子构型都是V型，则氢化物为H₂O、H₂S，则D为氧元素，E为硫元素；原子序数F大于硫元素，故F为氯元素；A与D可形成的化合物，常温下均为液态，则A为氢元素；A能分别与B、C、D形成电子总数相等的分子，B为碳元素，C为氮元素，可形成10电子分子，满足A、B的最外层电子数之和与C的最外层电子数相等，符合题意．
故A为氢元素；B为碳元素，C为氮元素，D为氧元素，E为硫元素；F为氯元素．
（1）由上述分析可知，C为N；F为氯元素，原子核外有17 个电子，有3个电子层，最外层有7个电子，位于周期表第3周期第ⅦA族．
故答案为：N；第3周期第ⅦA族．
（2）B为碳元素，D为氧元素，直线型气态化合物 B₂D₂分子为C₂O₂，且各原子最外层都满足8电子结构，分子中碳原子与碳原子之间形成2对共用电子对，每个碳原子与1个氧原子形成2对共用电子对，则C₂O₂电子式为，其固体时的晶体类型是分子晶体．
故答案为：；分子晶体．
（3）①N₄只含一种元素，属于单质，故①错误；
②N₄与P₄（白磷）都形成分子晶体，P₄相对分子质量大，分子间作用力强，P₄沸点高，故②正确；
③lmol N₄气体转变为N₂，断开化学键吸收能量为167kJ×4=668kJ，形成化学键放出能量为942kJ×2=1884kJ，所以反应放出能量为1884kJ-668kJ=1276kJ，故③错误；
④N₄与N₂都是氮元素组成的结构不同的单质，互为同素异形体，故④正确；
⑤P₄（白磷）易自然，稳定性差，故⑤错误；
⑥N₄属于分子晶体，故⑥错误；
⑦N₄和P₄ （白磷）的晶体都属于分子晶体，故⑦正确；
⑧同分异构体研究对象为化合物，N₄与N₂互为同素异形体，故⑧错误．
故选：②④⑦．
（4）C为氮元素，F为氯元素两种元素形成一种化合物分子，各原子最外层达8电子结构，分子中存在3个N-Cl键，
则该分子的结构式为，与氨气结构类似，其空间构型为三角锥型．
故答案为：；三角锥型．
（5）A₂ED₃为H₂SO₃，A₂D₂是H₂O₂，H₂O₂将亚硫酸氧化为硫酸，反应离子方程式为H₂O₂+H₂SO₃=2H⁺+SO₄^2-+H₂O．
故答案为：H₂O₂+H₂SO₃=2H⁺+SO₄^2-+H₂O．
（6）E与F形成的化合物E₂F₂为S₂Cl₂，遇水易水解，其空间结构与H₂O₂极为相似．
a．S₂Cl₂的空间结构与H₂O₂极为相似，所以结构式为：Cl-S-S-Cl，故a正确；
b．H₂O₂为打开的书页形结构，-O-H处于两个平面，是极性分子，S₂Cl₂的空间结构与H₂O₂极为相似，为含有极性键和非极性键的极性分子，故b错误；
c．E₂Br₂与E₂F₂结构相似，都能形成分子晶体，相对分子质量越大熔沸点越高，所以熔沸点：E₂Br₂＞E₂F₂，故c正确；
d．S₂Cl₂遇水解，反应2S₂Cl₂+2H₂O=SO₂↑+3S↓+4HF，符合氧化还原反应，且电子转移相等，可能发生该反应，故d正确．
故选：acd．
（7）元素的非金属性越强，单质的氧化性越强，氧化剂氧化性强于氧化产物氧化性，所以反应C1₂+H₂S=S↓+2HCl，可以说明Cl的非金属性比S强．
故答案为：C1₂+H₂S=S↓+2HCl．
点评：考查结构性质与位置关系、化学用语、晶体结构，元素化合物性质、氧化还原反应等，难度较大，是对学生综合能力的考查，注意基础知识的全面掌握．