Question

現有_aA、_bB、_cC、_dD、_eE五種短周期元素，它們都是生命體不可缺少的重要元素．已知它們的原子序數有如下關系：a+b=c，a+c=d，c+d=e，B、D、E都有多種同素異形體．B的化合物種類與A的化合物種類何者更多，目前學術界還有爭議，但有一點是肯定的，那就是沒有第三種元素的化合物種數會超出它們．回答下列有關問題：
（1）寫出C₂A₄的電子式

．C₂A₄的水溶液呈

堿

（填“酸”“堿”或“中”）性，1mol C₂A₄最多可以與

2

mol HCl發生中和反應生成正鹽．C₂A₄和A₂D₂ 既具有氧化性，又具有還原性，從化合價的角度解釋C₂A₄和A₂D2 既具有氧化性又具有還原性的原因

N₂H₄中N顯-2，H₂O₂中O顯-1，均為相應元素的中間價態，所以既有氧化性，又有還原性

．
（2）A和B可以形成很多種化合物，用電子式表示A和B形成的最簡單化合物的形成過程：

，該化合物與CA₃和A₂D的熔點由高到低的順序為

H₂O＞NH₃＞CH₄

（用化學式表示）．
（3）燃料電池是一種新型電池．由A、B、D組成的一種日常生活中最常見的有機物與D的單質以KOH溶液為電解質組成電池，引起了人們的普遍重視．寫出負極的電極反應式：

CH₃CH₂OH-12e^-+16OH^-═2CO₃^2-+11H₂O

．
（4）E的同素異形體中有一種通常情況下不穩定，在空氣中極易自燃，寫出該同素異形體的結構式

，CA₃、A₂D、EA₃的熱穩定性由強到弱的順序為

H₂O＞NH₃＞PH₃

（用化學式表示）．

Answer 1

分析：B的化合物種類與A的化合物種類何者更多，目前學術界還有爭議，但有一點是肯定的，那就是沒有第三種元素的化合物種數會超出它們，則B、A為C或H，又B有多種同素異形體，則B為C，A為H；a+b=c，c=1+7=7，即C為N；a+c=d，d=1+7=8，即D為O；c+d=e，e=7+8=15，即E為P，然后利用元素及其單質、化合物的性質來解答．

解答：解：B的化合物種類與A的化合物種類何者更多，目前學術界還有爭議，但有一點是肯定的，那就是沒有第三種元素的化合物種數會超出它們，則B、A為C或H，又B有多種同素異形體，則B為C，A為H；a+b=c，c=1+7=7，即C為N；a+c=d，d=1+7=8，即D為O；c+d=e，e=7+8=15，即E為P，
（1）C₂A₄為N₂H₄，N最外層5個電子，H最外層1個電子，其電子式為，其水溶液中存在較多的氫氧根離子，則水溶液顯堿性，1molN₂H₄中的2molN原子上的孤電子對能與H⁺結合，則1molN₂H₄與2molHCl反應生成正鹽，由化合價可知，N₂H₄中N顯-2，H₂O₂中O顯-1，均為相應元素的中間價態，所以既有氧化性，又有還原性，
故答案為：；堿；2；N₂H₄中N顯-2，H₂O₂中O顯-1，均為相應元素的中間價態，所以既有氧化性，又有還原性；
（2）A和B形成的最簡單化合物為甲烷，其形成過程為，氣態氫化物的相對分子質量越大，沸點越高，水、氨氣分子之間含有氫鍵，熔沸點更高，則熔點由高到低的順序為H₂O＞NH₃＞CH₄，故答案為：；H₂O＞NH₃＞CH₄；
（3）A、B、D組成的一種日常生活中最常見的有機物為乙醇，乙醇與氧氣反應時碳元素的化合價升高，被氧化發生氧化反應，原電池的負極反應為氧化反應，堿性條件下，氫氧根離子參與負極反應，則負極反應式為CH₃CH₂OH-12e^-+16OH^-═2CO₃^2-+11H₂O，故答案為：CH₃CH₂OH-12e^-+16OH^-═2CO₃^2-+11H₂O；
（4）E的同素異形體中有一種通常情況下不穩定，在空氣中極易自燃，E為白磷，其結構式為，非金屬性O＞N＞P，則穩定性由強到弱的順序為H₂O＞NH₃＞PH₃，
故答案為：；H₂O＞NH₃＞PH₃．

點評：本題考查位置、結構、性質的應用，明確碳、氫的化合物種類多時解答本題的關鍵，熟悉元素的常見的同素異形體等推出B為碳是突破口，考查知識點較多，難度適中．