Question

1．I．有X、Y、Z、R四种短周期元素，Y、Z、R同周期．相关信息如下：

	相关信息
X	单质为双原子分子．若低温蒸发液态空气，因其沸点较低可先获得X的单质
Y	含Y元素的物质焰色反应为黄色
Z	同周期元素中原子半径最小
R	R元素原子的最外层电子数是K层电子数的3倍

（1）Z元素在周期表的位置是第三周期第ⅦA族，Y、Z、R简单离子的半径从大到小的顺序是S^2-＞Cl^-＞Na⁺（用离子符号表示）；
（2）由X、Z两种元素组成的化合物甲，常温下为易挥发的淡黄色液体，甲分子构型为三角锥形，且分子里X、Z两种原子最外层均达到8个电子的稳定结构．甲遇水蒸气可形成一种常见的漂白性物质．则甲的结构式为；
（3）化合物乙（Y₂R）溶液在空气中长期放置，与氧气反应会生成与过氧化钠的结构和化学性质相似的物质Y₂R₂，其溶液显黄色．写出乙溶液在空气中变质过程的化学方程式4Na₂S+O₂+2H₂O═4NaOH+2Na₂S₂．
Ⅱ．元素X与氢可形成多种化合物，如丙、丁、戊．
（4）丙与醋酸类似，为一元弱酸，对热十分稳定但受撞击就爆炸．8.6g丙爆炸分解生成6.72L（标况下）X₂和H₂．写出其爆炸的化学方程式2HN₃=3N₂+H₂；
（5）丁为离子化合物，遇水反应生成H₂和气体戊，标况下戊的密度为0.76g•L^-1，则物质丁的化学式为NH₄H；
（6）戊在高温条件下能还原Fe₂O₃，产物中有两种单质，写出该反应的化学方程式2NH₃+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$N₂+2Fe+3H₂O．

Answer 1

分析 I．X、Y、Z、R四种元素均为短周期元素，含Y元素的物质焰色反应为黄色，则Y为Na；X单质为双原子分子，若低温蒸发液态空气，因其沸点较低可先获得X的单质，则X为N元素；Z是同周期元素中原子半径最小，且Y、Z、R同周期，则Z为Cl，R元素原子的最外层电子数是K层电子数的3倍，则R为S元素；
II．X为N元素，元素X与氢可形成多种化合物，如丙、丁、戊，丙与醋酸类似，为一元弱酸，设丙的分子式为HN_m，HN_m分解的方程式为2HN_m=H₂+mN₂，8.6gHN_m爆炸分解生成H₂和6.72L（标况下）N₂，氮气为$\frac{6.72L}{22.4L/mol}$=0.3mol，则2：m=$\frac{8.6}{1+14m}$：0.3，解得m=3，所以丙为HN₃，丁为离子化合物，遇水反应生成H₂和气体戊，标况下戊的密度为0.76g•L^-1，则戊的相对分子质量为0.76×22.4=17，所以戊为氨气，则丁为NH₄H．

解答 解：I．X、Y、Z、R四种元素均为短周期元素，含Y元素的物质焰色反应为黄色，则Y为Na；X单质为双原子分子，若低温蒸发液态空气，因其沸点较低可先获得X的单质，则X为N元素；Z是同周期元素中原子半径最小，且Y、Z、R同周期，则Z为Cl，R元素原子的最外层电子数是K层电子数的3倍，则R为S元素．
（1）Z为Cl，Z元素在周期表的位置是第三周期第ⅦA族，离子电子层数越多，离子半径越大，电子层结构相同时，核电荷数越多，离子半径越小，所以Y、Z、R简单离子的半径从大到小的顺序是 S^2-＞Cl^-＞Na⁺，
故答案为：第三周期第ⅦA族； S^2-＞Cl^-＞Na⁺；
（2）由N、Cl两种元素组成的化合物甲，常温下为易挥发的淡黄色液体，甲分子构型为三角锥形，且分子里N、Cl两种原子最外层均达到8个电子的稳定结构，则N、Cl个数比应为1：3，甲遇水蒸气可形成一种常见的漂白性物质应为次氯酸，所以在甲中氯显+1价，所以甲的结构式为，
故答案为：；
（3）化合物乙为Na₂S溶液在空气中长期放置，与氧气反应会生成Na₂S₂，Na₂S溶液在空气中变质过程的化学方程式为4Na₂S+O₂+2H₂O═4NaOH+2Na₂S₂，
故答案为：4Na₂S+O₂+2H₂O═4NaOH+2Na₂S₂；
II．X为N元素，元素X与氢可形成多种化合物，如丙、丁、戊．
（4）丙与醋酸类似，为一元弱酸，设丙的分子式为HN_m，HN_m分解的方程式为2HN_m=H₂+mN₂，8.6gHN_m爆炸分解生成H₂和6.72L（标况下）N₂，氮气为$\frac{6.72L}{22.4L/mol}$=0.3mol，则2：m=$\frac{8.6}{1+14m}$：0.3，解得m=3，所以丙为HN₃，反应方程式为：2HN₃=3N₂+H₂ ，
故答案为：2HN₃=3N₂+H₂ ；
（5）丁为离子化合物，遇水反应生成H₂和气体戊，标况下戊的密度为0.76g•L^-1，则戊的相对分子质量为0.76×22.4=17，所以戊为氨气，则丁为NH₄H，
故答案为：NH₄H；
（6）氨气在高温条件下能还原Fe₂O₃，生成氮气和铁，反应方程式为2NH₃+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$N₂+2Fe+3H₂O；
故答案为：2NH₃+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$N₂+2Fe+3H₂O．

点评 本题考查元素化合物推断，推断元素是解题关键，问题中涉及的物质中学基本不涉及，侧重考查学生知识迁移应用与分析推理能力，难度中等．