Question

(14分)已知A、B、C、D、E、F、G为七种短周期的主族元素，原子序数依次增大。已知：A、F的最外层电子数分别等于各自的电子层数，其中A的单质在常温下为气体。C与B、G在元素周期表中处于相邻位置，这三种元素最外层电子数之和为17，质子数之和为31。D与F同周期，且在该周期中D元素的原子半径最大(稀有气体除外)。根据以上信息回答下列问题：

（1）B、C、G的氢化物中稳定性最强的是______(填化学式)，沸点最高的是______ (填化学式)。

（2）D、E、F形成的简单离子半径由大到小的顺序为____________(用离子符号表示)。

（3）A与B能形成离子化合物BA₅，该物质能与水剧烈反应生成一种气体和一种碱，则该反应的化学方程式为______________

（4）D的碳酸氢盐溶液与稀硫酸混合，当生成11.2L(标准状况)气体(不考虑气体溶解)时放热6.32kJ，写出该反应的热化学离子方程式_______________。

（5）科学家猜想宇宙中某星球上可能会存在着一种由A，B两种元素组成的一系列化合物，如BA₃、B₂A₄、B₃A₅、B₄A₆等，该系列化合物的通式为_______(用元素符号表示)。有B₂A₄与另外两种等物质的量的该系列中的化合物组成的混合蒸气，在足量氧气中充分燃烧，只生成B元素的单质和水，且B元素的单质和水的物质的量之比为1：2，则另外两种化合物是______ (写化学式)。

Answer

(14分)（1）H2O(1分)；H2O(1分)；

（2）Na+>Mg2+>Al3+(2分)；

（3）NH5+H2O=H2↑+NH3∙H2O（3分）；

（4）HCO3-(aq)+H+(aq)=H2O(l)+CO2(g) ΔH=-12.64kJ/mol（3分）；

（5）NnHn+2(2分)；NH3、N3H5(2分)

【解析】

试题分析：A、B、C、D、E、F、G为七种短周期的主族元素，原子序数依次增大。已知：A、F的最外层电子数分别等于各自的电子层数，其中A的单质在常温下为气体，则A是H元素，F是Al元素。C与B、G在元素周期表中处于相邻位置，这三种元素最外层电子数之和为17，质子数之和为31。假设C原子序数是x，则B是x-1，G是x+8，（x-1）+x+(x+8)=31，解得x=8，所以B是N元素，C是O元素，G是S元素；D与F同周期，且在该周期中D元素的原子半径最大(稀有气体除外)则D是Na元素。所以E是Mg元素。（1）由于N、O、S三种元素的非金属性：O>N>S，所以B、C、G的氢化物中稳定性最强的是H2O；在H2O、NH3、H2S三种氢化物中，由于H2O、NH3分子之间存在氢键，增加了分子之间的吸引力，是物质的熔沸点升高，由于H2O的分子间作用力和氢键大于NH3，所以沸点最高的是H2O；（2）D、E、F形成的简单离子半径电子层结构相同，对于电子层结构相同的离子来说，核电荷数越大，离子半径就越小。因此离子半径由大到小的顺序为Na+>Mg2+>Al3+；（3）A与B能形成离子化合物BA5，该物质能与水剧烈反应生成一种气体和一种碱，则该反应的化学方程式为NH5+H2O=H2↑+NH3∙H2O；（4）D的碳酸氢盐NaHCO3溶液与稀硫酸混合，当生成11.2L(标准状况)气体(不考虑气体溶解)时放热6.32kJ，由于n(CO2)= 11.2L÷22.4L/mol=0.5mol，所以该反应的热化学离子方程式是HCO3-(aq)+H+(aq) =H2O(l)+CO2(g) ΔH=-12.64kJ/mol；（5）根据给出的物质的化学式可知该系列物质的分子式通式是NnHn+2，n≥1；有B2A4与另外两种等物质的量的该系列中的化合物组成的混合蒸气，在足量氧气中充分燃烧，只生成B元素的单质N2和水，且B元素的单质和水的物质的量之比为1：2，由于N2H4完全燃烧产生的N2和水的物质的物质的量的比是1:2，因此只要了两种含有N元素的化合物平均化学式是N2H4即可。根据平均N原子可知一定含有NH3，则另外物质含有的N原子是2×2-1=3，所以另外化合物是N3H5。

考点：考查元素及化合物的推断、微粒半径比较、热化学方程式的书写、物质结构与性质关系的知识。