Question

现有A、B、C、D四种短周期元素，A分别与B、C、D结合生成甲、乙、丙三种化合物，且甲、乙、丙三分子中含有的质子数都为10，C、D结合生成化合物丁。有关元素的单质和甲、乙、丙、丁四种化合物的转化关系如下图所示：

(1)写出B＋乙―→甲＋C的化学反应方程式______________________________________。

(2)根据以上条件可以确定A、B、C、D四种元素中的三种，不能被确定的第四种元素是________(填写序号)。

①A　　　　②B　　　　③C　　　　④D

(3)依据下列条件可以进一步确定上述第四种元素：

①甲与丙以及乙与丙均能够发生反应，②甲、丙都是无色、有刺激性气味的物质。

据此，请回答下列问题：

写出上述第四种元素在周期表中的位置________________。写出C＋丙―→乙＋丁的化学反应方程式_________________________________________。

Answer

2F2＋2H2O===4HF＋O2 ④ 第二周期第ⅤA族 4NH3＋5O24NO＋6H2O

【解析】

A、B、C、D四种短周期元素，A分别与B、C、D结合生成甲、乙、丙三种化合物，且甲、乙、丙分子均含有10个质子，C、D结合生成化合物丁，乙和B单质反应生成C单质和化合物甲，反应是置换反应，因为甲、乙、丙分子均含有10个质子，则可初步确定A是氢元素，考虑到B可置换C，可初步确定B是氟元素，C是氧元素，所以，D应该是碳元素或氮元素，故A是H元素，B是F元素，C是O元素，D是N或C元素，甲是HF，乙是H2O，丙是NH3或CH4，丁是NO或CO2，据此答题。

（1）依据分析可知，转化关系图中已确认的反应为B+乙→甲+C的反应，是氟气和水反应生成氟化氢和氧气，化学反应方程式：2F2+2H2O=4HF+O2，故答案为2F2+2H2O=4HF+O2。

（2）依据分析可知，D元素不能确定，故答案为④。

（3）依据题中所给的条件甲与丙以及乙与丙均能够发生反应，甲、丙都是无色、有刺激性气味的物质，判断出丙是NH3，丁是NO，故D是N元素，N元素在周期表中的位置是第二周期第VA族；C＋丙→乙＋丁即氨的催化氧化，反应方程式为4NH3＋5O24NO＋6H2O，故答案为第二周期第ⅤA族；4NH3＋5O24NO＋6H2O。