Question

（一）X、Y、Z、L、M五種元素的原子序數依次增大，X的陰離子與Y的內層電子數相等，Y原子的最外層電子數是次外層電子數的兩倍，Z、L是空氣中含量最多的二種元素，M是地殼中含量最高的金屬元素．回答下列問題：
（1）L的元素名稱為______；五種元素的原子半徑從小到大的順序是（用元素符號表示）______．
（2）Z、X兩元素按原子數目比1：3和2：4構成分子A和B，用電子式表示A的形成過程______，B的結構式______．
（3）硒（Se）是人體必須的微量元素，與L同一主族，Se原子比L原子多兩個電子層，則Se的原子序數為______，其最高價氧化物對應的水化物化學式為______．該族2～5周期元素單質分別與H₂反應生成1mol氣態氫化物的反應熱如下，表示生成1mol硒化氫反應熱的是______（填字母代號）．a．+99.7kJ?mol^-1  b．+29.7kJ?mol^-1c．-20.6kJ?mol^-1 d．-241.8kJ?mol^-1
（4）一定條件下，M與TiO₂、C（石墨）反應只生成乙和碳化鈦（TiC），二者均為某些高溫結構陶瓷的主要成分．已知．該反應生成lmol乙時放出536kJ熱量，其熱化學方程式為______．
（二）已知A、B、C、D分別是由短周期元素原子組成的四種微粒，它們之間有如圖所示的轉變關系，且A是種含有18電子的微粒，C是一種含有10電子的微粒．請完成下列各題：
（1）若A、D分別是兩種氣態單質分子，寫出A與B反應的化學方程式______．
（2）若B、D屬同主族的單質分子，寫出C的化學式______．
（3）若B是一種含四核l8電子的分子，如果D是一種氣態單質分子，B的結構簡式為______．
（4）若A、B均是含2個原子核的微粒，其中B中含有10個電子，D中含有18個電子，則A、B之間發生的離子反應方程式為______．
（5）若D是一種含有22電子的分子，則符合如圖關系的A的物質有______（寫出物質的化學式，如果是有機物則寫相應的結構簡式）．

Answer 1

【答案】分析：（一）X、Y、Z、L、M五種元素的原子序數依次增大，Z、L是空氣中含量最多的二種元素，則Z為N元素，L為O元素；
M是地殼中含量最高的金屬元素，則M為Al元素；Y原子的最外層電子數是次外層電子數的兩倍，Y由2個電子層，最外層電子數為4，故Y為C元素；X的陰離子與Y的內層電子數相等，X的陰離子有2個電子，故X為H元素．
（二）以推斷10電子微粒的思路來進行分析，對數字18作一拆分，把18拆成9+9，找出F₂后會使18電子的微粒打開一個大“空間”，9電子的可以是F、OH、NH₂、CH₃等，對這些9電子微粒再進行重組可得，分子：F₂、HO-OH、NH₂-NH₂、CH₃-CH₃、CH₃-F、CH₃-OH，陽離子：N₂H₅⁺、N₂H₆²⁺，陰離子：O₂^2-．再結合常見的10電子、18電子微粒=及微粒之間的反應判斷．
（1）A、D分別是兩種氣態單質分子，由轉變關系可知，A為F₂，B為H₂O，C為HF，D為O₂，符合題意．
（2）若B、D屬同主族的單質分子，A為H₂S，B為O₂，C為水H₂O，D為S，符合題意．
（3）若B是一種含四核l8電子的分子，如果D是一種氣態單質分子，由轉變關系可知，A為N₂H₄、B為H₂O₂，二者反應生成D（N₂）、C（H₂O）符合題意．
（4）若A、B均是含2個原子核的微粒，其中B中含有10個電子，D中含有18個電子，則A為HS^-、B為OH^-、C為水H₂O，D為S^2-符合題意．
（5）若D是一種含有22電子的分子，A為18電子物質與氧氣反應，生成CO₂與H₂O，CO₂含有22個電子，符合題意，故D為CO₂，C為H₂O，A為18電子有機物可以．
解答：解：（一）X、Y、Z、L、M五種元素的原子序數依次增大，Z、L是空氣中含量最多的二種元素，則Z為N元素，L為O元素；M是地殼中含量最高的金屬元素，則M為Al元素；Y原子的最外層電子數是次外層電子數的兩倍，Y由2個電子層，最外層電子數為4，故Y為C元素；X的陰離子與Y的內層電子數相等，X的陰離子有2個電子，故X為H元素．
（1）由上述分析可知，L為氧元素；同周期隨原子序數增大，原子半徑減小，電子層越大原子半徑越大，所以五種元素的原子半徑從小到大的順序是H＜O＜N＜C＜Al，
故答案為：氧；H＜O＜N＜C＜Al；
（2）Z為N元素、X為H元素，Z、X兩元素按原子數目比1：3和2：4構成分子A為NH₃，B為N₂H₄，用電子式表示NH₃的形成過程為3H?+→，N₂H₄的結構式為，故答案為：3H?+→；；
（3）硒（Se）與O元素同一主族，最外層電子數為6，Se原子比L原子多兩個電子層，有4個電子層，各層電子數為2、8、18、6，則Se的原子序數為2+8+18+6=34，最高化合價為+6價，最高價氧化物對應的水化物化學式為H₂SeO₄；
自上而下非金屬減弱，與反應的劇烈程度減弱，反應越來越困難，反應熱越來越大，故生成1mol硒化氫反應熱的應是+29.7kJ?mol^-1，
故答案為：34；H₂SeO₄；b；
（4）一定條件下，Al與TiO₂、C（石墨）反應只生成乙和碳化鈦（TiC），二者均為某些高溫結構陶瓷的主要成分，乙為Al₂O₃，該反應生成lmolAl₂O₃時放出536kJ熱量，其熱化學方程式為 4Al（s）+3TiO₂（s）+3C（s，石墨）=2Al₂O₃（s）+3TiC（s）△M=-1072g/mol，
故答案為：4Al（s）+3TiO₂（s）+3C（s，石墨）=2Al₂O₃（s）+3TiC（s）△M=-1072g/mol；
（二）（1）A為F₂，B為H₂O，C為HF，D為O₂，反應方程式為2F₂+2H₂O=4HF+O₂，故答案為：2F₂+2H₂O=4HF+O₂；
（2）若B、D屬同主族的單質分子，A為H₂S，B為O₂，C為水H₂O，D為S，符合題意，故答案為：H₂O；
（3）若B是一種含四核l8電子的分子，如果D是一種氣態單質分子，由轉變關系可知，A為N₂H₄、B為H₂O₂，二者反應生成D（N₂）、C（H₂O）符合題意，H₂O₂的結構式為H-O-O-H，
故答案為：H-O-O-H；
（4）若A、B均是含2個原子核的微粒，其中B中含有10個電子，D中含有18個電子，則A為HS^-、B為OH^-、C為水H₂O，D為S^2-符合題意，反應離子方程式為HS^-+OH^-=S^2-+H₂O，
故答案為：HS^-+OH^-=S^2-+H₂O；
（5）若D是一種含有22電子的分子，A為18電子物質與氧氣反應，生成CO₂與H₂O，CO₂含有22個電子，A為CH₃OH或CH₃-CH₃，故答案為：CH₃OH、CH₃-CH₃．
點評：本題考查元素化合物推斷、常見10電子、18電子微粒及性質，元素周期律，常用化學用語等，難度很大，推斷元素與物質是關鍵，學生要熟練掌握10電子、18電子微粒及微粒之間的反應．