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。根据下图转化关系(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、F的一个分子中都只含有10个电子，则：
①A分子的空间构型为        ，F分子的电子式为          。
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，也是汽车安全气囊中的主要物质。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              。
④ X的氧化物是形成光化学烟雾原因之一，工业上可采用它与其氢化物反应生成无毒害物质而除去，请用方程式表示该反应                          。
(2)若A、B、C、D均为含Y元素的化合物，其中A由两种元素组成，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                        。
③含Y元素的化合物Na₂Y和次氯酸钠溶液在强碱性环境中能发生反应，产物无沉淀，请写出该反应的离子反应方程式                                         。

Answer 1

(1)①三角锥形(1分)      H:O:H   ② 4NH₃ + 5O₂4NO + 6H₂O(2分)  ③3NaN₃ = 4N₂↑ + Na₃N(2分)   ④6NO₂ + 8NH₃ = 7N₂ + 12H₂O或6NO + 4NH₃ = 5N₂ + 6H₂O 或 6NO_x + 4xNH₃ = (3+2x)N₂ + 6xH₂O(2分)
(2)①离子(1分)    ②4FeS₂ + 11O₂2Fe₂O₃ + 8SO₂(2分)    ③S^2– + 4ClO^– = SO₄^2– + 4Cl^–(2分)

试题分析：位于相邻周期、相邻主族、最高价氧化物的水化物均为强酸的两种短周期非金属元素，只能是氮元素和硫元素。
(1)由A的一个分子中都只含有10个电子可知X为是N元素，结合转化关系图可推知A为NH₃，B、C、D、E、F分别为NO、NO₂、HNO₃、O₂和H₂O。①NH₃的空间构型为三角锥形，H₂O的电子式为H:O:H。②反应Ⅰ为氨气的催化氧化，生成NO和H₂O。③NaX₃为NaN₃，受撞击后生成Na₃N和N₂。④氮的氧化物(NO、NO₂等)都可以与NH₃反应生成无毒害的物质N₂和H₂O。
(2)Y为硫元素，则B、C、D分别为SO₂、SO₃和H₂SO₄，由A+O₂→SO₂且A的摩尔质量为120g·mol^–1可推知A为FeS₂(硫铁矿主要成分)。①反应IV为铜与浓硫酸的反应，将溶液蒸干可得到硫酸铜晶体，硫酸铜晶体属于离子晶体。②反应Ⅰ为FeS₂与O₂反应生成Fe₂O₃和SO₂。③ClO^–具有强氧化性，其还原产物为Cl^–，因产物无沉淀，所以S^2–的氧化产物不是单质硫，只能是SO₄^2–(SO₃^2–还可进一步被氧化)，故该反应的离子方程式为：S^2– + 4ClO^– = SO₄^2– + 4Cl^–。