Question

有两种位于短周期的相邻周期、相邻主族的非金属元素X、Y，已知两元素最高价氧化物的水化物均为强酸．根据如图转化关系（反应条件及部分产物已略去），回答下列问题：
（1）若A、B、C、D均为含X元素的化合物，且A的一个分子中只含有10个电子，则
①A分子的空间构型为______．
②反应I的化学方程式为______．
③化合物NaX₃是合成“达菲”的中间活性物质，NaX₃受撞击后生成Na₃X和另一种气体单质，请写出该反应的化学方程式______．
（2）若A、B、C、D均为含Y元素的化合物，且A的摩尔质量为120g?mol^-1，则：
①将反应IV所得的溶液加热蒸干得到的晶体属于______晶体（填“离子”、“分子”、“原子”）
②反应I的化学方程式为______．
③0.1mol的B（气态）全部转化为C（气态）时放出9.83kJ热量，请写出反应的热化学方程式______．

Answer 1

解：两种位于短周期的相邻周期、相邻主族的非金属元素X、Y，已知两元素最高价氧化物的水化物均为强酸，故X、Y两元素一种为N元素，另一种为S元素；
（1）若A、B、C、D均为含X元素的化合物，且A的一个分子中只含有10个电子，故X为N元素，A为NH₃，由NH₃BC，考虑E为O₂，B为NO，C为NO₂，由Cu+D→B，CD可知，D为硝酸，F为H₂O，验证符合转化关系；
①由上述分析可知，A为NH₃，为三角锥形，故答案为：三角锥形；
②反应I是氨气催化氧化生成NO与水，反应方程式为：4NH₃+5O₂4NO+6H₂O，故答案为：4NH₃+5O₂4NO+6H₂O；
③NaN₃受撞击后生成Na₃N和另一种气体单质，该气体为N₂，该反应的化学方程式为：3NaN₃=Na₃N+4N₂↑，故答案为：3NaN₃=Na₃N+4N₂↑；
（2）Y元素为S元素，若A、B、C、D均为含Y元素的化合物，由Cu+D→B，考虑D为H₂SO₄，B为SO₂，由BCH₂SO₄，考虑E为O₂，C为SO₃，F为H₂O，由AB，且A的摩尔质量为120g?mol^-1，考虑硫铁矿燃烧，则A为FeS₂，验证符合转化关系．
①将反应IV是铜与硫酸反应生成硫酸铜、二氧化硫与水，所得的溶液是硫酸铜溶液，加热蒸干得到的晶体是硫酸铜晶体，属于离子晶体，故答案为：离子；
②反应I是硫铁矿燃烧生成氧化铁、二氧化硫，反应方程式为：4FeS₂+11O₂2Fe₂O₃+8SO₃，故答案为：4FeS₂+11O₂2Fe₂O₃+8SO₃；
③0.1mol的SO₂（气态）全部转化为SO₃（气态）时放出9.83kJ热量，2molSO₂完全反应放出的热量为9.83kJ×=196.6kJ，该反应的热化学方程式为：2SO₂（g）+O₂（g）=2SO₃（g）△H=-196.6kJ/mol，故答案为：2SO₂（g）+O₂（g）=2SO₃（g）△H=-196.6kJ/mol．
分析：两种位于短周期的相邻周期、相邻主族的非金属元素X、Y，已知两元素最高价氧化物的水化物均为强酸，故X、Y两元素一种为N元素，另一种为S元素；
（1）若A、B、C、D均为含X元素的化合物，且A的一个分子中只含有10个电子，故X为N元素，A为NH₃，由NH₃BC，考虑E为O₂，B为NO，C为NO₂，由Cu+D→B，CD可知，D为硝酸，F为H₂O，验证符合转化关系；
（2）Y元素为S元素，若A、B、C、D均为含Y元素的化合物，由Cu+D→B，考虑D为H₂SO₄，B为SO₂，由BCH₂SO₄，考虑E为O₂，C为SO₃，F为H₂O，由AB，且A的摩尔质量为120g?mol^-1，考虑硫铁矿燃烧，则A为FeS₂，验证符合转化关系．
点评：本题以无机框图题的形式考查N、S等元素单质及其化合物之间的相互转化关系、逻辑推理能力、化学用语的书写、物质结构等，X、Y两元素最高价氧化物的水化物均为强酸及再周期表中的位置为解题突破口，推断出X、Y元素后，根据题目信息结合转化关系进行推断，对学生的逻辑推理能力提出较高要求．