Question

A、B、C、D、E、F、G七種元素均是短周期元素，且原子序數(shù)依次增大．A原子無中子，B、G原子的最外層電子數(shù)均為其電子層數(shù)的兩倍，D、G元素原子的最外層電子數(shù)相等．X、Y、Z、W、甲、乙六種物質(zhì)均由上述元素的兩種或三種元素組成，元素B形成的單質(zhì)M與甲、乙（甲、乙是高中常見的濃酸）均能反應(yīng)（相對分子質(zhì)量甲＜乙）轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖（反應(yīng)條件略去），原子E最外層電子數(shù)和其電子層數(shù)相等．元素F形成的單質(zhì)是“21世紀(jì)的能源”，是目前應(yīng)用最多的半導(dǎo)體材料．請回答下列問題：

（1）A₂D的熔沸點(diǎn)比A₂G高的原因是

 

．B、D、G各一個原子構(gòu)成每原子均滿足8電子的分子，其電子式是

 

．
（2）E₄B₃和水反應(yīng)的化學(xué)方程式

 

．
（3）寫出M與甲的濃溶液加熱時反應(yīng)的化學(xué)方程式

 

．
（4）X、Y、Z、W屬于同一類物質(zhì)，這類化合物固態(tài)時的晶體類型為

 

；X、Y、W都能與Z反應(yīng)，則Z的結(jié)構(gòu)式為

 

．
（5）已知CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）；△H₁=a kJ/mol，欲計(jì)算反應(yīng)CH₄（g）+4NO（g）═2N₂（g）+CO₂（g）+2H₂O（l）的焓變△H₂，則還需要查找某化合反應(yīng)的焓變△H₃，當(dāng)反應(yīng)中各物質(zhì)化學(xué)計(jì)量數(shù)之比為最簡整數(shù)比時△H₃=b kJ/mol，則該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為

 

．據(jù)此計(jì)算出△H₂=

 

kJ/mol（用含a和b的式子表示）．

Answer 1

考點(diǎn)：位置結(jié)構(gòu)性質(zhì)的相互關(guān)系應(yīng)用,無機(jī)物的推斷

專題：推斷題,元素周期律與元素周期表專題

分析：A、B、C、D、E、F、G七種元素均是短周期元素，且原子序數(shù)依次增大．A原子無中子，則A為氫元素，B、G原子的最外層電子數(shù)均為其電子層數(shù)的兩倍，分別為碳和硫，由于G的原子序數(shù)大于B，所以B為碳，G為硫，D、G元素原子的最外層電子數(shù)相等，為同主族元素，則D為氧元素，C的原子序數(shù)介于B、D之間，所以C為氮元素，X、Y、Z、W、甲、乙六種物質(zhì)均由上述元素的兩種或三種元素組成，元素B形成的單質(zhì)M與甲、乙（甲、乙是高中常見的濃酸）均能反應(yīng)，則甲、乙分別為濃硝酸和濃硫酸，相對分子質(zhì)量甲＜乙，所以甲為濃硝酸，乙為濃硫酸，由轉(zhuǎn)化關(guān)系圖可知，X為NO₂，W為SO₂，原子E最外層電子數(shù)和其電子層數(shù)相等，原子序數(shù)小于G，則E為鋁元素，元素F形成的單質(zhì)是“21世紀(jì)的能源”，是目前應(yīng)用最多的半導(dǎo)體材料，則F為硅元素，據(jù)此答題；

解答： 解：A、B、C、D、E、F、G七種元素均是短周期元素，且原子序數(shù)依次增大．A原子無中子，則A為氫元素，B、G原子的最外層電子數(shù)均為其電子層數(shù)的兩倍，分別為碳和硫，由于G的原子序數(shù)大于B，所以B為碳，G為硫，D、G元素原子的最外層電子數(shù)相等，為同主族元素，則D為氧元素，C的原子序數(shù)介于B、D之間，所以C為氮元素，X、Y、Z、W、甲、乙六種物質(zhì)均由上述元素的兩種或三種元素組成，元素B形成的單質(zhì)M與甲、乙（甲、乙是高中常見的濃酸）均能反應(yīng)，則甲、乙分別為濃硝酸和濃硫酸，相對分子質(zhì)量甲＜乙，所以甲為濃硝酸，乙為濃硫酸，由轉(zhuǎn)化關(guān)系圖可知，X為NO₂，W為SO₂，原子E最外層電子數(shù)和其電子層數(shù)相等，原子序數(shù)小于G，則E為鋁元素，元素F形成的單質(zhì)是“21世紀(jì)的能源”，是目前應(yīng)用最多的半導(dǎo)體材料，則F為硅元素，
（1）因?yàn)樗�分子間存在氫鍵，所以水的熔沸點(diǎn)比硫化氫高，B、D、G各一個原子構(gòu)成每原子均滿足8電子的分子，其電子式是，故答案為：水分子間存在氫鍵；；
（2）E₄B₃為Al₄C₃，它和水反應(yīng)的化學(xué)方程式為Al₄C₃+6H₂O=4Al（OH）₃↓+3CH₄↑，故答案為：Al₄C₃+12H₂O=4Al（OH）₃↓+3CH₄↑；
（3）碳與濃硝酸加熱時反應(yīng)的化學(xué)方程式為C+4HNO₃（濃）

△   .

 CO₂↑+4NO₂↑+2H₂O，
故答案為：C+4HNO₃（濃）

△   .

 CO₂↑+4NO₂↑+2H₂O；
（4）NO₂、SO₂、CO₂、H₂O屬于同一類物質(zhì)，這類化合物固態(tài)時的晶體類型為都為分子晶體，X、Y、W都能與Z反應(yīng)，則Z為水，它的結(jié)構(gòu)式為H-O-H，故答案為：分子晶體；H-O-H；
（5）用反應(yīng)CH₄（g）+4NO（g）═2N₂（g）+CO₂（g）+2H₂O（l）減去反應(yīng)CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）即可得到，為計(jì)算反應(yīng)CH₄（g）+4NO（g）═2N₂（g）+CO₂（g）+2H₂O（l）的焓變△H₂，還需要查找的某化合反應(yīng)，所以該化合反應(yīng)為2N₂（g）+2O₂（g）=4NO（g），即N₂（g）+O₂（g）=2NO（g），則該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為N₂（g）+O₂（g）=2NO（g）△H₃=b kJ/mol，根據(jù)蓋斯定律，計(jì)算出△H₂=a-2bkJ/mol，
故答案為：N₂（g）+O₂（g）=2NO（g）△H₃=b kJ/mol；a-2bkJ/mol．

點(diǎn)評：本題主要考查了電子式、化學(xué)反應(yīng)方程式、熱化學(xué)反應(yīng)方程式、分子結(jié)構(gòu)等知識點(diǎn)，中等難度，解題的關(guān)鍵在于根據(jù)原子結(jié)構(gòu)及物質(zhì)性質(zhì)確定元素及化合物種類．