Question

（ I）、A、B、C、D、E、F六种物质的组成元素均为短周期元素，它们的转化关系如图．其中反应①为置换反应．
（1）若A、D、F为非金属单质，且A、D同主族，A、F同周期，则F是

 

，反应①的化学方程式为

 

；
（2）若B、C、F都是气态单质，且B有毒，③、④反应中都有水生成，反应②需在放电条
件下进行，A、D相遇有白烟生成，写出反应①的化学方程式为

 

，反应③属于

 

反应（填吸热或放热）
（3）若A、D为单质，且所含元素的原子序数A是D的两倍，原子的最外层电子数D是A的两倍，F是D相邻元素的最高氧化物的水化物，反应①的实验现象是：

 

；反应④的化学方程式为

 

 （F为浓溶液）
（ II）X、Y、Z、W 4种元素．已知：①X⁺和Y^-两种离子具有相同的电子层结构；②Z元素原子核内质子数比Y元素原子核内质子数少9个；③Y和Z两元素可以形成四核41个质子的负一价阴离子；④W元素原子最外电子层上的电子数占其电子总数的三分之二．据此填空：Y元素是

 

，Z元素是

 

．由W、Z两元素所形成的含22个电子的化合物A的结构式是

 

；由X、Y、Z三元素按原子个数比为1：1：1形成的化合物B的电子式是

 

．

Answer 1

考点：无机物的推断

专题：推断题

分析：（Ⅰ）（1）若A、D、F为非金属单质，且A、D同主族，A、F同周期，则A为C，D为Si，F为O₂，B为SiO₂，反应①为C与二氧化硅的反应生成Si与CO；
（2）B、C、F都是气态单质，B有毒，则B为氯气，反应②需要放电条件才能发生，为氮气与氧气反应，③、④反应中都有水生成，可以推知C为N₂，F为O₂，E为NO，A为NH₃，反应①为置换反应，A、D相遇有白烟生成，可推知D为HCl；
（3）若A、D为短周期元素单质，且所含元素的原子序数A是D的2倍，则A原子序数是偶数，所含元素的原子最外层电子数D是A的2倍，A最外层电子数小于4且为偶数，D位于第二周期、A位于第三周期，则A是Mg、D是C元素；F是D相邻元素的最高氧化物的水化物，则F为HNO₃，B能和Mg反应生成碳单质，则B是CO₂，C是Mg
O，MgO和硝酸反应生成Mg（NO₃）₂和H₂O，Mg和硝酸反应生成Mg（NO₃）₂，则E是Mg（NO₃）₂；
（Ⅱ）③Y和Z两元素可以形成四核41个质子的负一价阴离子，有以下三种情况：（1）Y₂Z₂^-、（2）YZ₃^-、（3）Y₃Z^-，由于该负一价阴离子有41个质子，质子数是偶数，可排除情况（1），令Z的质子数为n，由②Z元素原子核内质子数比Y原子核内质子数少9个知，则Y的质子数为n+9，若情况（2）：（n+9）+3n=41；解之得：n=8；则n+9=17，所以Z为O元素，Y为Cl元素，若情况（3）：3（n+9）+n=41；解之得：n=3.5（不合题意，舍去），故Z为O元素，Y为Cl元素；
由①X⁺和Y^-两种离子具有相同的电子层结构，二者核外电子数相等，X原子比Y原子多2个质子，故X为K元素；
④W元素原子最外电子层上的电子数占其电子总数的三分之二，最外层电子数不能超过8，结合核外电子排布规律，则W只能处于短周期，令最外层电子数为x，若处于第二周期，则

2

3

（2+x）=x，解得x=4，故为C元素，若处于第三周期，则

2

3

（10+x）=x，解得x=20，不符合题意，故W为C元素；
由W、Z两元素所形成的含22个电子的化合物A为CO₂；由X、Y、Z三元素按原子个数比为1：1：1形成的化合物B为KClO．

解答： 解：（Ⅰ）（1）若A、D、F为非金属单质，且A、D同主族，A、F同周期，则A为C，D为Si，F为O₂，B为SiO₂，反应①为C与二氧化硅的反应生成Si与CO，该反应为2C+SiO₂

高温  .

Si+2CO↑，
故答案为：O₂；2C+SiO₂

高温  .

Si+2CO↑；
（2）B、C、F都是气态单质，B有毒，则B为氯气，反应②需要放电条件才能发生，为氮气与氧气反应，③、④反应中都有水生成，可以推知C为N₂，F为O₂，E为NO，A为NH₃，反应①为置换反应，A、D相遇有白烟生成，可推知D为HCl，反应①的化学方程式为：2NH₃+Cl₂=N₂+6HCl，反应③的化学方程式是：4NH₃+5O₂

催化剂 .

△

4NO+6H₂O，属于放热反应，
故答案为：2NH₃+Cl₂=N₂+6HCl；放热；
（3）若A、D为短周期元素单质，且所含元素的原子序数A是D的2倍，则A原子序数是偶数，所含元素的原子最外层电子数D是A的2倍，A最外层电子数小于4且为偶数，D位于第二周期、A位于第三周期，则A是Mg、D是C元素；F是D相邻元素的最高氧化物的水化物，则F为HNO₃，B能和Mg反应生成碳单质，则B是CO₂，C是Mg
O，MgO和硝酸反应生成Mg（NO₃）₂和H₂O，Mg和硝酸反应生成Mg（NO₃）₂，则E是Mg（NO₃）₂，则：
反应①是Mg在二氧化碳中燃烧生成氧化镁与碳，实验现象是：镁在二氧化碳中剧烈燃烧，生成白色粉末，并由黑色物质生成；反应④是在加热条件下，碳和浓硝酸发生氧化还原反应生成二氧化碳、二氧化氮和水，反应的化学方程式为C+4HNO₃（浓）

△   .

CO₂+4NO₂↑+2H₂O，
故答案为：镁在二氧化碳中剧烈燃烧，生成白色粉末，并由黑色物质生成；C+4HNO₃（浓）

△   .

CO₂+4NO₂↑+2H₂O；
（Ⅱ）③Y和Z两元素可以形成四核41个质子的负一价阴离子，有以下三种情况：（1）Y₂Z₂^-、（2）YZ₃^-、（3）Y₃Z^-，由于该负一价阴离子有41个质子，质子数是偶数，可排除情况（1），令Z的质子数为n，由②Z元素原子核内质子数比Y原子核内质子数少9个，则Y的质子数为n+9，若情况（2）：（n+9）+3n=41；解之得：n=8；则n+9=17，所以Z为O元素，Y为Cl元素，若情况（3）：3（n+9）+n=41；解之得：n=3.5（不合题意，舍去），故Z为O元素，Y为Cl元素；
由①X⁺和Y^-两种离子具有相同的电子层结构，二者核外电子数相等，X原子比Y原子多2个质子，故X为K元素；
④W元素原子最外电子层上的电子数占其电子总数的三分之二，最外层电子数不能超过8，结合核外电子排布规律，则W只能处于短周期，令最外层电子数为x，若处于第二周期，则

2

3

（2+x）=x，解得x=4，故为C元素，若处于第三周期，则

2

3

（10+x）=x，解得x=20，不符合题意，故W为C元素；
由W、Z两元素所形成的含22个电子的化合物A为CO₂，结构式为O=C=O，由X、Y、Z三元素按原子个数比为1：1：1形成的化合物B为KClO，其电子式为，
故答案为：Cl；O；O=C=O；；

点评：本题考查元素化合物的推断，属于拼合型题目，题目信息量大，难度较大，需要学生熟练掌握常见元素化合物的性质，侧重考查学生分析解决问题的能力．