Question

A、B、C、D、E 五種短周期主族元素分占三個周期，A、B、C為同一周期依次相鄰的3種元素，A和C的原子序數之比為3：4，E原子的電子層數等于最外層電子數，D的原子序數小于E．請用化學用語回答相關問題：
（1）A元素在周期表中的位置

第二周期ⅣA族

．
（2）比較C和E簡單離子半徑大小：

O^2-＞Al³⁺

．
（3）元素E的一種常見的可溶性鹽溶液呈堿性，其原因是（用離子方程式表示）：

A1O₂^-+2H₂O?Al（OH）₃+OH^-

；

X	Y	Z
甲	乙	丙

（4）X、Y、Z、甲、乙、丙是由A、B、C分別與D形成的化合物，六種化合物可以排成下表，其中同一橫行的分子中電子數相同，同一縱行的物質所含元素種類相同，其中X、Y、甲常溫常壓下為氣體，Z、乙、丙常溫常壓下為液體．
①若甲的電子數與CH₃OH相同，則甲的分子式為

C₂H₆

；丙的電子式為

．
②乙的分子式為B₂D₄，乙和丙常作火箭推進器的燃料，反應后的產物無污染．已知8g液態乙與足量液態丙完全反應，產物均為氣體時，放出熱量為160.35kJ，試寫出該反應的熱化學方程式：

N₂H₄（1）+2H₂O₂（1）=N₂（g）+4H₂O（g）△H=-641.40kJ/mol

．

Answer 1

分析：A、B、C、D、E 五種短周期主族元素分占三個周期，A、B、C為同一周期依次相鄰的3種元素，A和C的原子序數之比為3：4，則A為C，B為N，C為O；E原子的電子層數等于最外層電子數，D的原子序數小于E，E為第三周期第ⅢA族元素，為Al，則D為H符合題意，然后結合元素及其單質、化合物的性質及化學用語來解答．

解答：解：A、B、C、D、E 五種短周期主族元素分占三個周期，A、B、C為同一周期依次相鄰的3種元素，A和C的原子序數之比為3：4，則A為C，B為N，C為O；E原子的電子層數等于最外層電子數，D的原子序數小于E，E為第三周期第ⅢA族元素，為Al，則D為H符合題意，
（1）由上述分析可知，A為C，則位于第二周期ⅣA族，故答案為：第二周期ⅣA族；      
（2）C和E簡單離子具有相同的電子排布，原子序數大的離子半徑小，則離子半徑為O^2-＞Al³⁺，故答案為：O^2-＞Al³⁺；
（3）元素E的一種常見的可溶性鹽溶液呈堿性，鹽為強堿對應的偏鋁酸鹽，水解顯堿性，離子反應為A1O₂^-+2H₂O?Al（OH）₃+OH^-，故答案為：A1O₂^-+2H₂O?Al（OH）₃+OH^-；   
（4）同一縱行的物質所含元素種類相同，其中X、Y、甲常溫常壓下為氣體，Z、乙、丙常溫常壓下為液體．
X為CH₄，Y為NH₃，Z為H₂O，則甲為C₂H₆，乙為N₂H₄，丙為H₂O₂，
①甲的電子數與CH₃OH相同，則電子數為18，所以甲為乙烯，分子式為C₂H₆；同一橫行的分子中電子數相同，丙為H₂O₂，電子式為，
故答案為：C₂H₆；；
②8g液態乙與足量液態丙完全反應，產物均為氣體時，放出熱量為160.35kJ，則1mol乙反應放出的熱量為

160.35kJ

8g 32g/mol

=640.40kJ，則熱化學方程式為N₂H₄（1）+2H₂O₂（1）=N₂（g）+4H₂O（g）△H=-641.40kJ/mol，故答案為：N₂H₄（1）+2H₂O₂（1）=N₂（g）+4H₂O（g）△H=-641.40kJ/mol．

點評：本題考查位置、結構、性質的關系及應用，元素的推斷是解答的關鍵，注意“短周期”“三個周期”等信息綜合考慮來推斷元素，（4）為解答的難點，熟悉10電子和18電子微粒即可解答，題目難度中等．