Question

已知X、Y、Z三元素的原子序数依次增大，在周期表中X的原子半径最小，Y、Z原子最外层电子数之和为10．C、D是由X、Y、Z中两种元素组成的化合物，C通常状况下为无色液体，D为无色非可燃性气体，G为黄绿色单质气体，J、M为金属，I有漂白作用，反应①常用于制作印刷电路板．各物质之间的转换关系如下图，部分生成物省略．
请回答下列问题：

（1）写出A的化学式

Cu₂（OH）₂CO₃或CuCO₃

，C的电子式

，D的结构式

O=C=O

．
（2）比较Y与Z的原子半径大小

C

＞

O

（填写元素符号）．
（3）写出反应K+G→L的离子方程式

2Fe²⁺+Cl₂═2Fe³⁺+2Cl^-

．
（4）已知M溶于稀硝酸，溶液变成蓝色，并放出无色气体．请写出该反应的化学方程式

3Cu+8HNO₃=3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O

．
（5）研究表明：气体D在一定条件下可被还原为晶莹透明的晶体N，其结构中原子的排列为正四面体，请写出N及其2种同素异形体的名称

金刚石

、

石墨

、

富勒烯（C₆₀）

．

Answer 1

分析：G为黄绿色单质气体，所以G为Cl₂；
C通常状况下为无色液体，与Cl₂生成H和I，I有漂白作用，所以C为H₂O，H为HCl，I为HClO；
HCl与金属J反应得到K，为淡绿色溶液，所以J为Fe，K为FeCl₂，FeCl₂与Cl₂反应生成L，L为FeCl₃；
E为蓝色絮状沉淀，则E为Cu（OH）₂，FeCl₃与金属M反应到B，B再与NaOH溶液反应到达Cu（OH）₂沉淀，所以M为Cu，B为CuCl₂；
在周期表中X的原子半径最小，X为H元素，C、D是由X、Y、Z中两种元素组成的化合物，C为H₂O，所以Y、Z中两种元素有一种是O元素，Y、Z原子最外层电子数之和为10．所以另外元素的原子最外层电子数为4，D为无色非可燃性气体，所以D为CO₂，由于X、Y、Z三元素的原子序数依次增大，故Y为C元素、Z为O元素．
（1）A与HCl反应生成CuCl₂、H₂O、CO₂，所以A为Cu₂（OH）₂CO₃或CuCO₃；根据电子式、结构式书写写出C的电子式，D的结构式；
（2）同周期原子序数越大，原子半径越小；
（3）氯气氧化亚铁离子为铁离子，自身被还原为氯离子；
（4）根据现象及氧化还原反应书写；
（5）晶莹透明的晶体N，为碳单质，且为正四面体，故为金刚石，其同素异形体有石墨，富勒烯（C₆₀）．

解答：解：G为黄绿色单质气体，所以G为Cl₂；
C通常状况下为无色液体，与Cl₂生成H和I，I有漂白作用，所以C为H₂O，H为HCl，I为HClO；
HCl与金属J反应得到K，为淡绿色溶液，所以J为Fe，K为FeCl₂，FeCl₂与Cl₂反应生成L，L为FeCl₃；
E为蓝色絮状沉淀，则E为Cu（OH）₂，FeCl₃与金属M反应到B，B再与NaOH溶液反应到达Cu（OH）₂沉淀，所以M为Cu，B为CuCl₂；
在周期表中X的原子半径最小，X为H元素，C、D是由X、Y、Z中两种元素组成的化合物，C为H₂O，所以Y、Z中两种元素有一种是O元素，Y、Z原子最外层电子数之和为10．所以另外元素的原子最外层电子数为4，D为无色非可燃性气体，所以D为CO₂，由于X、Y、Z三元素的原子序数依次增大，故Y为O元素、Z为C元素．
（1）A与HCl反应生成CuCl₂、H₂O、CO₂，所以A为Cu₂（OH）₂CO₃或CuCO₃，C为H₂O，其电子式为，D为CO₂，其结构式为O=C=O，
故答案为：Cu₂（OH）₂CO₃或CuCO₃；；O=C=O；
（2）Y为C元素、Z为O元素，同周期原子序数越大，原子半径越小，所以原子半径C＞O，故答案为：C；O；
（3）氯气氧化亚铁离子为铁离子，自身被还原为氯离子，离子方程式为2Fe²⁺+Cl₂═2Fe³⁺+2Cl^-，故答案为：2Fe²⁺+Cl₂═2Fe³⁺+2Cl^-；
（4）Cu溶于稀硝酸，溶液变成蓝色，并放出无色气体，说明生成Cu²⁺、NO等，反应方程式为3Cu+8HNO₃=3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O，
故答案为：3Cu+8HNO₃=3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O；
（5）晶莹透明的晶体N，为碳单质，且为正四面体，故为金刚石，其同素异形体有石墨，富勒烯（C₆₀），
故答案为：金刚石；石墨；富勒烯（C₆₀）．

点评：本题以物质推断为载体，考查元素及其化合物的性质、化学用语等，综合性较大，难度中等，要掌握常见元素及其单质和化合物的性质．