Question

5．D、E、X、Y、Z是周期表中的前20号元素，且原子序数逐渐增大．它们的最简氢化物分子的空间构型依次是正四面体、三角锥形、正四面体、角形（V形）、直线形．回答下列问题：
（1）上述5种元素中，能形成酸性最强的含氧酸的元素是Cl（填元素符号），写出该元素的任意3种含氧酸的化学式并按酸性由弱到强排列：HClO＜HClO₃＜HClO₄；
（2）D和Y形成的化合物，其分子的空间构型为直线形；
（3）金属镁和E的单质在高温下反应得到的产物是Mg₃N₂，此产物与水反应生成两种碱，该反应的化学方程式是Mg₃N₂+8H₂O=3Mg（OH）₂+2NH₃．H₂O．

Answer 1

分析 D、E、X、Y、Z是周期表中的前20号元素，且原子序数逐渐增大，它们的最简单氢化物分子的空间结构依次是正四面体、三角锥形、正四面体、角形（V形）、直线型，形成正四面体结构的氢化物是甲烷或硅烷，形成三角锥型的氢化物是氨气等，形成V型的氢化物是水或硫化氢，形成直线型结构的氢化物是乙炔、氟化氢或氯化氢，这几种元素的原子序数逐渐增大，所以D的氢化物是甲烷，E的氢化物是氨气，X的氢化物是硅烷，Y的氢化物是硫化物，Z的氢化物是氯化氢，则D、E、X、Y、Z分别是C、N、Si、S、Cl元素．

解答 解：D、E、X、Y、Z是周期表中的前20号元素，且原子序数逐渐增大，它们的最简单氢化物分子的空间结构依次是正四面体、三角锥形、正四面体、角形（V形）、直线型，形成正四面体结构的氢化物是甲烷或硅烷，形成三角锥型的氢化物是氨气等，形成V型的氢化物是水或硫化氢，形成直线型结构的氢化物是乙炔、氟化氢或氯化氢，这几种元素的原子序数逐渐增大，所以D的氢化物是甲烷，E的氢化物是氨气，X的氢化物是硅烷，Y的氢化物是硫化物，Z的氢化物是氯化氢，则D、E、X、Y、Z分别是C、N、Si、S、Cl元素．
（1）述5种元素中，能形成酸性最强的含氧酸的元素是HClO₄，同种元素含氧酸，化合价越高酸性越强，该元素的任意3种含氧酸的化学式并按酸性由弱到强排列：HClO＜HClO₃＜HClO₄，
故答案为：Cl；HClO＜HClO₃＜HClO₄；
（2）D和Y形成的化合物是CS₂，其分子的空间构型和二氧化碳的相同，空间构型为直线形，
故答案为：直线形；
（3）镁和氮气反应生成氮化镁，氮化镁与水反应生成两种碱，分别是氢氧化镁和氨水，所以该反应的化学方程式Mg₃N₂+8H₂O=3Mg（OH）₂+2NH₃．H₂O，
故答案为：Mg₃N₂；Mg₃N₂+8H₂O=3Mg（OH）₂+2NH₃．H₂O．

点评 本题考查元素及其化合物的性质、分子空间构型等知识点，明确常见分子的空间构型是解本题的关键，为高考热点，难度中等．