Question

（8分）A、B、C是中學化學中常見的三種短周期元素。已知：①A元素原子最外層電子數是次外層電子數的2倍；②B元素最高正價與最低負價的代數和為2；③C元素有多種化合價，且常溫下C元素的單質與某種一元強堿溶液反應，可得到兩種含C元素的化合物；④B、C兩種元素質子數之和是A元素質子數的4倍。
（1）寫出常溫下C的單質和強堿溶液反應的離子方程式____________________。
（2）意大利羅馬大學的FuNvio Cacace等人獲得了極具理論研究意義的B₄氣態(tài)分子。B₄分子結構與白磷分子結構相似，已知斷裂1 mol B—B鍵吸收167 kJ的熱量，生成1 mol B≡B鍵放出942 kJ熱量。試判斷相同條件下B₄與B₂的穩(wěn)定性順序是：______________________。
（3）由B、C兩種元素組成的化合物X，常溫下為易揮發(fā)的淡黃色液體，X分子為三角錐形分子，且分子里B、C兩種原子最外層均達到8個電子的穩(wěn)定結構。X遇水蒸氣可形成一種常見的漂白性物質。則X與水反應的化學方程式是___________________。
（4） A、B兩種元素可形成一種硬度比金剛石還大的化合物Y。在化合物Y中，A、B原子間以單鍵相結合，且每個原子的最外層均達到8個電子的穩(wěn)定結構。則Y的化學式為______________，其熔沸點比金剛石_____(填“高”、“低”或“無法比較”)。

Answer 1

（共8分） (1 )  C1₂＋2OH^－=ClO^－＋H₂O + Cl^－ （2分）  
（2）Ｎ₄﹤Ｎ₂（2分）
（3） NCl₃＋3H₂O=NH₃＋3HClO （2分）
(4)  C₃N₄（１分）   高（1分）

考查元素周期表的結構及元素周期律的有關應用。
A元素原子最外層電子數是次外層電子數的2倍，則A是C元素；B元素最高正價與最低負價的代數和為2，則B是第ⅤA元素；C元素有多種化合價，且常溫下C元素的單質與某種一元強堿溶液反應，可得到兩種含C元素的化合物，所以C應該是氯元素；又因為B、C兩種元素質子數之和是A元素質子數的4倍，所以B元素是氮元素。
（1）氯氣和強堿溶液反應的離子方程式C1₂＋2OH^－=ClO^－＋H₂O + Cl^－。
（2）斷裂1molN₄分子中的化學鍵需要吸收的能量是167 kJ×6＝1002kJ。而形成2mol氮氣中的化學鍵所放出的能量是942 kJ×2＝1884kJ，這說明N₄分子轉化為氮氣是放熱反應，氮氣的能量低，因此氮氣的穩(wěn)定性強于N₄分子的。
（3）分子里B、C兩種原子最外層均達到8個電子的穩(wěn)定結構，X遇水蒸氣可形成一種常見的漂白性物質，所以X的化學式是NCl₃，則和水反應的方程式是NCl₃＋3H₂O=NH₃＋3HClO。
（4）碳元素的最高價是＋4價，而氮元素的最低價是－3價。在化合物Y中，A、B原子間以單鍵相結合，且每個原子的最外層均達到8個電子的穩(wěn)定結構，所以Y的化學式應該是C₃N₄�；�合物和金剛石相同形成的晶體類型是原子晶體，由于碳原子半徑大于氮原子半徑，所以金剛石的熔沸點低于C₃N₄。