Question

（ I）、A、B、C、D、E、F六種物質(zhì)的組成元素均為短周期元素，它們的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖．其中反應(yīng)①為置換反應(yīng)．
（1）若A、D、F為非金屬單質(zhì)，且A、D同主族，A、F同周期，則F是

 

，反應(yīng)①的化學(xué)方程式為

 

；
（2）若B、C、F都是氣態(tài)單質(zhì)，且B有毒，③、④反應(yīng)中都有水生成，反應(yīng)②需在放電條
件下進(jìn)行，A、D相遇有白煙生成，寫出反應(yīng)①的化學(xué)方程式為

 

，反應(yīng)③屬于

 

反應(yīng)（填吸熱或放熱）
（3）若A、D為單質(zhì)，且所含元素的原子序數(shù)A是D的兩倍，原子的最外層電子數(shù)D是A的兩倍，F(xiàn)是D相鄰元素的最高氧化物的水化物，反應(yīng)①的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是：

 

；反應(yīng)④的化學(xué)方程式為

 

 （F為濃溶液）
（ II）X、Y、Z、W 4種元素．已知：①X⁺和Y^-兩種離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu)；②Z元素原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)比Y元素原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)少9個(gè)；③Y和Z兩元素可以形成四核41個(gè)質(zhì)子的負(fù)一價(jià)陰離子；④W元素原子最外電子層上的電子數(shù)占其電子總數(shù)的三分之二．據(jù)此填空：Y元素是

 

，Z元素是

 

．由W、Z兩元素所形成的含22個(gè)電子的化合物A的結(jié)構(gòu)式是

 

；由X、Y、Z三元素按原子個(gè)數(shù)比為1：1：1形成的化合物B的電子式是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：無機(jī)物的推斷

專題：推斷題

分析：（Ⅰ）（1）若A、D、F為非金屬單質(zhì)，且A、D同主族，A、F同周期，則A為C，D為Si，F(xiàn)為O₂，B為SiO₂，反應(yīng)①為C與二氧化硅的反應(yīng)生成Si與CO；
（2）B、C、F都是氣態(tài)單質(zhì)，B有毒，則B為氯氣，反應(yīng)②需要放電條件才能發(fā)生，為氮?dú)馀c氧氣反應(yīng)，③、④反應(yīng)中都有水生成，可以推知C為N₂，F(xiàn)為O₂，E為NO，A為NH₃，反應(yīng)①為置換反應(yīng)，A、D相遇有白煙生成，可推知D為HCl；
（3）若A、D為短周期元素單質(zhì)，且所含元素的原子序數(shù)A是D的2倍，則A原子序數(shù)是偶數(shù)，所含元素的原子最外層電子數(shù)D是A的2倍，A最外層電子數(shù)小于4且為偶數(shù)，D位于第二周期、A位于第三周期，則A是Mg、D是C元素；F是D相鄰元素的最高氧化物的水化物，則F為HNO₃，B能和Mg反應(yīng)生成碳單質(zhì)，則B是CO₂，C是Mg
O，MgO和硝酸反應(yīng)生成Mg（NO₃）₂和H₂O，Mg和硝酸反應(yīng)生成Mg（NO₃）₂，則E是Mg（NO₃）₂；
（Ⅱ）③Y和Z兩元素可以形成四核41個(gè)質(zhì)子的負(fù)一價(jià)陰離子，有以下三種情況：（1）Y₂Z₂^-、（2）YZ₃^-、（3）Y₃Z^-，由于該負(fù)一價(jià)陰離子有41個(gè)質(zhì)子，質(zhì)子數(shù)是偶數(shù)，可排除情況（1），令Z的質(zhì)子數(shù)為n，由②Z元素原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)比Y原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)少9個(gè)知，則Y的質(zhì)子數(shù)為n+9，若情況（2）：（n+9）+3n=41；解之得：n=8；則n+9=17，所以Z為O元素，Y為Cl元素，若情況（3）：3（n+9）+n=41；解之得：n=3.5（不合題意，舍去），故Z為O元素，Y為Cl元素；
由①X⁺和Y^-兩種離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，二者核外電子數(shù)相等，X原子比Y原子多2個(gè)質(zhì)子，故X為K元素；
④W元素原子最外電子層上的電子數(shù)占其電子總數(shù)的三分之二，最外層電子數(shù)不能超過8，結(jié)合核外電子排布規(guī)律，則W只能處于短周期，令最外層電子數(shù)為x，若處于第二周期，則

2

3

（2+x）=x，解得x=4，故為C元素，若處于第三周期，則

2

3

（10+x）=x，解得x=20，不符合題意，故W為C元素；
由W、Z兩元素所形成的含22個(gè)電子的化合物A為CO₂；由X、Y、Z三元素按原子個(gè)數(shù)比為1：1：1形成的化合物B為KClO．

解答： 解：（Ⅰ）（1）若A、D、F為非金屬單質(zhì)，且A、D同主族，A、F同周期，則A為C，D為Si，F(xiàn)為O₂，B為SiO₂，反應(yīng)①為C與二氧化硅的反應(yīng)生成Si與CO，該反應(yīng)為2C+SiO₂

高溫  .

Si+2CO↑，
故答案為：O₂；2C+SiO₂

高溫  .

Si+2CO↑；
（2）B、C、F都是氣態(tài)單質(zhì)，B有毒，則B為氯氣，反應(yīng)②需要放電條件才能發(fā)生，為氮?dú)馀c氧氣反應(yīng)，③、④反應(yīng)中都有水生成，可以推知C為N₂，F(xiàn)為O₂，E為NO，A為NH₃，反應(yīng)①為置換反應(yīng)，A、D相遇有白煙生成，可推知D為HCl，反應(yīng)①的化學(xué)方程式為：2NH₃+Cl₂=N₂+6HCl，反應(yīng)③的化學(xué)方程式是：4NH₃+5O₂

催化劑 .

△

4NO+6H₂O，屬于放熱反應(yīng)，
故答案為：2NH₃+Cl₂=N₂+6HCl；放熱；
（3）若A、D為短周期元素單質(zhì)，且所含元素的原子序數(shù)A是D的2倍，則A原子序數(shù)是偶數(shù)，所含元素的原子最外層電子數(shù)D是A的2倍，A最外層電子數(shù)小于4且為偶數(shù)，D位于第二周期、A位于第三周期，則A是Mg、D是C元素；F是D相鄰元素的最高氧化物的水化物，則F為HNO₃，B能和Mg反應(yīng)生成碳單質(zhì)，則B是CO₂，C是Mg
O，MgO和硝酸反應(yīng)生成Mg（NO₃）₂和H₂O，Mg和硝酸反應(yīng)生成Mg（NO₃）₂，則E是Mg（NO₃）₂，則：
反應(yīng)①是Mg在二氧化碳中燃燒生成氧化鎂與碳，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是：鎂在二氧化碳中劇烈燃燒，生成白色粉末，并由黑色物質(zhì)生成；反應(yīng)④是在加熱條件下，碳和濃硝酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成二氧化碳、二氧化氮和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為C+4HNO₃（濃）

△   .

CO₂+4NO₂↑+2H₂O，
故答案為：鎂在二氧化碳中劇烈燃燒，生成白色粉末，并由黑色物質(zhì)生成；C+4HNO₃（濃）

△   .

CO₂+4NO₂↑+2H₂O；
（Ⅱ）③Y和Z兩元素可以形成四核41個(gè)質(zhì)子的負(fù)一價(jià)陰離子，有以下三種情況：（1）Y₂Z₂^-、（2）YZ₃^-、（3）Y₃Z^-，由于該負(fù)一價(jià)陰離子有41個(gè)質(zhì)子，質(zhì)子數(shù)是偶數(shù)，可排除情況（1），令Z的質(zhì)子數(shù)為n，由②Z元素原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)比Y原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)少9個(gè)，則Y的質(zhì)子數(shù)為n+9，若情況（2）：（n+9）+3n=41；解之得：n=8；則n+9=17，所以Z為O元素，Y為Cl元素，若情況（3）：3（n+9）+n=41；解之得：n=3.5（不合題意，舍去），故Z為O元素，Y為Cl元素；
由①X⁺和Y^-兩種離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，二者核外電子數(shù)相等，X原子比Y原子多2個(gè)質(zhì)子，故X為K元素；
④W元素原子最外電子層上的電子數(shù)占其電子總數(shù)的三分之二，最外層電子數(shù)不能超過8，結(jié)合核外電子排布規(guī)律，則W只能處于短周期，令最外層電子數(shù)為x，若處于第二周期，則

2

3

（2+x）=x，解得x=4，故為C元素，若處于第三周期，則

2

3

（10+x）=x，解得x=20，不符合題意，故W為C元素；
由W、Z兩元素所形成的含22個(gè)電子的化合物A為CO₂，結(jié)構(gòu)式為O=C=O，由X、Y、Z三元素按原子個(gè)數(shù)比為1：1：1形成的化合物B為KClO，其電子式為，
故答案為：Cl；O；O=C=O；；

點(diǎn)評(píng)：本題考查元素化合物的推斷，屬于拼合型題目，題目信息量大，難度較大，需要學(xué)生熟練掌握常見元素化合物的性質(zhì)，側(cè)重考查學(xué)生分析解決問題的能力．