Question

20．現(xiàn)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(shù)有如下關系：a+b=c，a+c=d，c+d=e，A是周期表中原子半徑最小的元素，B、D、E都有多種同素異形體．B是形成化合物種類最多的元素．根據(jù)以上信息回答下列有關問題：
（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2mol HCl或NaOH發(fā)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(tài)，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(zhì)以KOH溶液為電解質(zhì)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(wěn)定，在空氣中極易自燃，寫出該同素異形體E₄的結(jié)構式．CA₃、A₂D、EA₃的熱穩(wěn)定性由強到弱的順序為H₂O＞NH₃＞PH₃（用化學式表示）．

Answer 1

分析 A是周期表中原子半徑最小的元素，B是形成化合物種類最多的元素，則B為C，A為H；a+b=c，c=1+6=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，由此分析解答．

解答 解：（1）N₂H₄的電子式為；N₂H₄中氮與水電離出的氫離子形成配位鍵，導致水溶液中氫氧根離子大于氫離子的濃度，則水溶液顯堿性，1molN₂H₄中的2molN原子上的孤電子對能與H⁺結(jié)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(tài)，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(tài)，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(tài)氫化物的相對分子質(zhì)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(fā)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(wěn)定，在空氣中極易自燃，E為白磷，其結(jié)構式為，非金屬性O＞N＞P，則穩(wěn)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(jié)構、性質(zhì)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．