Question

4．A、B、C、D、E、F为常见的原子序数依次增大的短周期元素，B、C、D、E、F的简单离子的电子层结构相同，A和E同主族，且原子的最外层电子数的关系为A+D=B+F=8．请回答：
（1）试写出B₂单质的电子式：．试写出由上述元素组成的分子中含有4个原子核且为18电子结构的物质的化学式H₂O₂．
（2）含F元素对应的金属阳离子的溶液中滴加过量E的最高价氧化物对应水化物的溶液，其离子方程式是Al³⁺+3OH^-═Al（OH）₃↓，Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O．
（3）已知B₂A₄与BA₃具有相似的性质，B₂A₄通过炽热的氧化铜粉末，粉末由黑色变为红色，且产物对大气无污染，其化学反应方程式是N₂H₄+2CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Cu+N₂+2H₂O．
（4）在2L的密闭容器中，通入2mol B₂气体和3mol A₂气体，一定温度下反应生成BA₃气体，当反应达到平衡时，A₂的浓度为0.15mol•L^-1，同时放出约83.2kJ的热量，该反应的热化学方程式为N₂（g）+3H₂（g）=2NH₃（g）△H=-92.4 kJ•mol^-1．
（5）已知某化合物EB₃与水可以反应生成两种气体单质和一种碱，试写出其化学方程式2NaN₃+2H₂O═3N₂↑+H₂↑+2NaOH；若0.1mol该化合物完全反应，转移电子的物质的量为0.1mol．

Answer 1

分析 A、B、C、D、E、F为常见的原子序数依次增大的短周期元素，B、C、D、E、F的简单离子的电子层结构相同，为10电子微粒，A和E同主族，则E只能处于第三周期，故B为N元素、C为O元素、D为F元素；原子的最外层电子数的关系为A+D=B+F=8，则A原子最外层电子数为1，F原子最外层电子数为3，则A、E处于IA族，故E为Na，F处于ⅢA族，故F为Al，结合（4）A可以形成A₂气体，A为H元素，据此解答．

解答 解：A、B、C、D、E、F为常见的原子序数依次增大的短周期元素，B、C、D、E、F的简单离子的电子层结构相同，为10电子微粒，A和E同主族，则E只能处于第三周期，故B为N元素、C为O元素、D为F元素；原子的最外层电子数的关系为A+D=B+F=8，则A原子最外层电子数为1，F原子最外层电子数为3，则A、E处于IA族，故E为Na，F处于ⅢA族，故F为Al，结合（4）A可以形成A₂气体，A为H元素．
（1）N₂单质的电子式：，由上述元素组成的分子中含有4个原子核且为18电子结构的物质的化学式为H₂O₂，故答案为：；H₂O₂；
（2）E的最高价氧化物对应水化物为NaOH，向含有Al³⁺离子的溶液中滴加过量NaOH的溶液，其离子方程式是：Al³⁺+3OH^-═Al（OH）₃↓，Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O，
故答案为：Al³⁺+3OH^-═Al（OH）₃↓，Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O；
（3）N₂H₄通过炽热的氧化铜粉末，粉末由黑色变为红色，且产物对大气无污染，反应生成Cu、氮气与水，化学反应方程式是：N₂H₄+2CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Cu+N₂+2H₂O，
故答案为：N₂H₄+2CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Cu+N₂+2H₂O；
（4）在2L的密闭容器中，通入2mol N₂气体和3mol H₂气体，一定温度下反应生成NH₃气体，当反应达到平衡时，H₂的浓度为0.15mol•L^-1，同时放出约83.2kJ的热量，则参加反应氢气为3mol-0.15mol/L×2L=2.7mol，故3mol氢气反应放出的热量为83.2kJ×$\frac{3mol}{2.7mol}$=92.4kJ，该反应的热化学方程式为：N₂（g）+3H₂（g）=2NH₃（g）△H=-92.4 kJ•mol^-1，
故答案为：N₂（g）+3H₂（g）=2NH₃（g）△H=-92.4 kJ•mol^-1；
（5）化合物NaN₃与水可以反应生成两种气体单质和一种碱，应生成氮气、氢气与氢氧化钠，其化学方程式为：2NaN₃+2H₂O═3N₂↑+H₂↑+2NaOH，若0.1mol该NaN₃完全反应，N元素平均化合价由-$\frac{1}{3}$升高为0价，故转移电子的物质的量为0.1mol×3×$\frac{1}{3}$=0.1mol，
故答案为：2NaN₃+2H₂O═3N₂↑+H₂↑+2NaOH；0.1mol．

点评 本题考查元素推断、常用化学用语书写、电子转移计算等，注意掌握常见10电子离子，是对学生综合能力的考查，难度中等．