Question

已知A、B、C、D四种物质分别是由短周期元素组成的微粒，它们之间有如图所示的转化关系，且A是一种含有18电子的微粒，C是一种含有10电子的微粒．请完成下列各题：

（1）若A、D分别是两种气态单质分子，写出A与B反应的化学方程式：______；
（2）若B是一种四核含18电子的分子，D是一种气态单质分子，则A的化学式为______，B的结构式为______；
（3）若A、B均是含2个原子的微粒，其中B中含有10个电子，D中含有l8个电子，则A、B之间发生反应的离子方程式为______；
（4）若D是一种含有22个电子的分子，则符合如图所示关系的A的物质有______（写化学式，如果是有机物则写相应的结构简式）．

Answer 1

解：（1）A、D分别是两种气态单质分子，由转变关系可知，A为F₂，B为H₂O，C为HF，D为O₂，反应方程式为2F₂+2H₂O=4HF+O₂，故答案为：2F₂+2H₂O=4HF+O₂；
（2）若B是一种含四核l8电子的分子，如果D是一种气态单质分子，由转变关系可知，A为N₂H₄、B为H₂O₂，二者反应生成D（N₂）、C（H₂O）符合题意，H₂O₂的结构式为H-O-O-H，故答案为：N₂H₄；H-O-O-H；
（3）若A、B均是含2个原子核的微粒，其中B中含有10个电子，D中含有18个电子，则A为HS^-、B为OH^-、C为水H₂O，D为S^2-符合题意，反应离子方程式为HS^-+OH^-=S^2-+H₂O，
故答案为：HS^-+OH^-=S^2-+H₂O；
（4）若D是一种含有22电子的分子，A为18电子物质与氧气反应，生成CO₂与H₂O，CO₂含有22个电子，A为CH₃OH或CH₃-CH₃，故答案为：CH₃OH、CH₃-CH₃．
分析：以推断10电子微粒的思路来进行分析，对数字18作一拆分，1+17、2+16、3+15、4+14等分析得到，HCl、H₂S、PH₃、SiH₄；把18拆成9+9，找出F₂后会使18电子的微粒打开一个大“空间”，9电子的可以是F、OH、NH₂、CH₃等，对这些9电子微粒再进行重组可得，分子：F₂、HO-OH、NH₂-NH₂、CH₃-CH₃、CH₃-F、CH₃-OH，阳离子：N₂H₅⁺、N₂H₆²⁺，阴离子：O₂^2-．再结合常见的10电子、18电子微粒及微粒之间的反应判断．
（1）A、D分别是两种气态单质分子，由转变关系可知，A为F₂，B为H₂O，C为HF，D为O₂，符合题意．
（2）若B是一种含四核l8电子的分子，如果D是一种气态单质分子，由转变关系可知，A为N₂H₄、B为H₂O₂，二者反应生成D（N₂）、C（H₂O）符合题意．
（3）若A、B均是含2个原子核的微粒，其中B中含有10个电子，D中含有18个电子，则A为HS^-、B为OH^-、C为水H₂O，D为S^2-符合题意．
（4）若D是一种含有22电子的分子，A为18电子物质与氧气反应，生成CO₂与H₂O，CO₂含有22个电子，符合题意，故D为CO₂，C为H₂O，A为18电子有机物可以．
点评：本题考查元素化合物推断、常见10电子、18电子微粒及性质，元素周期律，常用化学用语等，难度很大，推断元素与物质是关键，学生要熟练掌握10电子、18电子微粒及微粒之间的反应．