Question

已知周期表中，元素Q、R、W、Y与元素X相邻．Y的最高化合价氧化物的水化物是强酸．回答下列问题：
（1）W与Q可以形成一种高温结构陶瓷材料．W的氯化物分子呈正四面体结构，W的氧化物的晶体类型是

 

；
（2）Q的具有相同化合价且可以相互转变的氧化物是

 

；
（3）R和Y形成的二种化合物中，Y呈现最高化合价的化合物是化学式是

 

；
（4）这5个元素的氢化物分子中，①立体结构类型相同的氢化物的沸点从高到低排列次序是（填化学式）

 

，其原因是

 

②电子总数相同的氢化物的化学式和立体结构分别是

 

；
（5）W和Q所形成的结构陶瓷材料的一种合成方法如下：W的氯化物与Q的氢化物加热反应，生成化合物W（QH₂）₄和HCl气体；W（QH₂）₄在高温下分解生成Q的氢化物和该陶瓷材料．上述相关反应的化学方程式（各物质用化学式表示）是

 

．

Answer 1

分析：（1）根据W与Q可以形成一种高温结构陶瓷材料，及W的氯化物分子呈正四面体结构可知W为硅，然后分析二氧化硅的晶体类型；
（2）根据高温结构陶瓷材料可知Q可能为氮元素，则二氧化氮与四氧化二氮可以相互转变；
（3）根据位置及Y的最高化合价氧化物的水化物是强酸、R和Y形成的二价化合物来推断R；
（4）根据氢键的存在来比较氢化物的沸点，并根据最外层电子数来分析结构；
（5）根据W的氯化物与Q的氢化物加热反应，生成化合物W（QH₂）₄和HCl气；W（QH₂）₄在高温下分解生成Q的氢化物和该陶瓷材料，利用反应物与生成物来书写化学反应方程式．

解答：解：（1）W的氯化物为正四面体型，则应为SiCl₄或CCl₄，又W与Q形成高温陶瓷，故可推断W为Si，W的氧化物为SiO₂，原子之间以共价键结合成空间网状结构，则为原子晶体，
故答案为：原子晶体；
（2）高温陶瓷可联想到Si₃N₄，Q为N，则有NO₂与N₂O₄之间的相互转化关系，故答案为：NO₂和N₂O₄；
（3）Y的最高价氧化的水化物为强酸，且与Si相邻，则R只能是O，Y为S，其最外层电子数为6，则最高化合价为+6，所以Y的最高价化合物应为SO₃，故答案为：SO₃；
（4）Q、R、W、Y与元素X相邻，W为Si，Q为N，R为O，Y为S，则X为P元素，①氢化物沸点顺序为NH₃＞PH₃，H₂O＞H₂S，因为前者中含有氢键．②NH₃和H₂O的电子数均为10，结构分别为三角锥和V形，SiH₄、PH₃和H₂S的电子数均为18，结构分别为正四面体，三角锥和V形，故答案为：NH₃＞PH₃，H₂O＞H₂S；因为前者中含有氢键；NH₃和H₂O分别为三角锥和V形；SiH₄、PH₃和H₂S结构分别为正四面体，三角锥和V形；
（5）由信息可知，四氯化硅与氨气反应生成W（QH₂）₄和HCl，Si（NH₂）₄在高温下分解生成氨气和氮化硅，故答案为：SiCl₄+4NH₃=Si（NH₂）₄+4HCl，3Si（NH₂）₄=8NH₃+Si₃N₄．

点评：本题考查位置、结构、性质的关系及应用，明确物质的性质及元素的位置来推断元素是解答的关键，并注意与元素化合物知识、原子结构与性质相联系来分析解答即可．