Question

11．X、Y、Z為不同短周期非金屬元素的氣態(tài)單質．在一定條件下能發(fā)生反應：Y+X→甲（g），Y+Z→乙（g）．甲、乙可化合生成離子化合物，甲的相對分子質量小于乙．
（1）X的結構式是N≡N．
（2）白磷在Z氣體中燃燒可生成液態(tài)丙（PZ₃）分子，也可生成固態(tài)�。≒Z₅）分子．磷單質和Z單質反應生成lmol丙時，反應過程與能量變化如圖I所示，該反應的熱化學方程式是$\frac{1}{4}$P₄（s）+Cl₂（g）=PCl₃（l）△H=-akJ/mol．
已知1mol白磷固體和Z氣體反應，生成固態(tài)丁時，放熱bkJ，則1mol固態(tài)丁轉化為丙時的反應熱△H=（a-$\frac{4}$）kJ/mol
．

（3）某同學擬用圖II所示裝置證明氧化性Z＞I₂，已知高錳酸鉀與乙的濃溶液反應生成Z，則a是淀粉KI的水溶液．若僅將a換為甲的濃溶液，實驗時會產生大量白煙并有氣體單質生成，該反應的化學方程式是8NH₃+3Cl₂=6NH₄Cl+N₂．
（4）向一定濃度的BaCl₂溶液中通人SO₂氣體，未見沉淀生成，若在通入SO₂氣體的同時加入由X、Y、Z中的一種或幾種元素組成的某純凈物，即可生成白色沉淀，該純凈物可能是Cl₂、NH₃．

Answer 1

分析 X、Y、Z為不同短周期非金屬元素的氣態(tài)單質，甲、乙可化合生成離子化合物，非金屬元素形成的化合物為離子化合物的是銨鹽，則甲、乙一種應該是氨氣、一種是氫化物且與氨氣能形成銨鹽，甲的相對分子質量小于乙，則甲是NH₃、乙是HCl，發(fā)生的反應為Y+X→甲（g）、Y+Z→乙（g），則Y是H₂、X是N₂、Z是Cl₂，
（1）X是氮氣，氮氣分子中氮原子之間共用三對電子；
（2）白磷在Cl₂中燃燒可生成液態(tài)丙（PCl₃）分子，也可生成固態(tài)丁（PCl₅）分子，由圖可知，白磷固體和氯氣反應生成PCl₃的反應為放熱反應，注明物質的聚集狀態(tài)與反應熱書寫熱化學方程式；
 根據蓋斯定律計算1mol 固態(tài)丁轉化為液態(tài)丙時的反應熱；
（3）氯氣的氧化性大于碘的氧化性，將氯氣通入淀粉KI溶液中生成碘單質，溶液變藍；氯氣具有強氧化性，與過量氨氣反應生成NH₄Cl和N₂；
（4）若在通入SO₂氣體的同時加入Cl₂，發(fā)生反應為SO₂+Cl₂+2H₂O═H₂SO₄+2HCl，若在通入SO₂氣體的同時加入NH₃，溶液中存在大量的SO₃^-．

解答 解：X、Y、Z為不同短周期非金屬元素的氣態(tài)單質，甲、乙可化合生成離子化合物，非金屬元素形成的化合物為離子化合物的是銨鹽，則甲、乙一種應該是氨氣、一種是氫化物且與氨氣能形成銨鹽，甲的相對分子質量小于乙，則甲是NH₃、乙是HCl，發(fā)生的反應為Y+X→甲（g）、Y+Z→乙（g），則Y是H₂、X是N₂、Z是Cl₂，
（1）X是氮氣，氮氣分子中氮原子之間共用三對電子，其結構式為N≡N；
故答案為：N≡N；
（2）由圖可知，白磷固體和氯氣反應生成1mol PCl₃ 時放出熱量為a kJ，反應熱化學方程式為：$\frac{1}{4}$P₄（s）+$\frac{3}{2}$Cl₂（g）=PCl₃（l）△H=-a kJ/mol；
1mol 白磷固體和 氯氣 氣體反應，生成固態(tài)PCl₅時放熱 bkJ，則反應熱化學方程式為：$\frac{1}{4}$P₄（s）+$\frac{5}{2}$Cl₂（g）=PCl₅（s）△H=-$\frac{4}$kJ/mol，
根據蓋斯定律，可得：PCl₅（s）=PCl₃（l）+Cl₂（g）△H=（a-$\frac{4}$）kJ/mol，
故答案為：$\frac{1}{4}$P₄（s）+Cl₂（g）=PCl₃（l）△H=-a kJ/mol；（a-$\frac{4}$）kJ/mol；
（3）氯氣的氧化性大于碘的氧化性，將氯氣通入淀粉KI溶液中生成碘單質，溶液變藍，即a溶液為淀粉KI溶液，
氯氣具有強氧化性，與過量氨氣反應生成NH₄Cl和N₂，反應的方程式為8NH₃+3Cl₂=6NH₄Cl+N₂，
故答案為：淀粉KI；8NH₃+3Cl₂=6NH₄Cl+N₂；
（4）若在通入SO₂氣體的同時加入Cl₂，發(fā)生反應為SO₂+Cl₂+2H₂O═H₂SO₄+2HCl，在BaCl₂溶液中生成BaSO₄沉淀，若在通入SO₂氣體的同時加入NH₃，溶液中存在大量的SO₃^-，可生成沉淀BaSO₃，
故答案為：Cl₂；NH₃．

點評 本題考查較為綜合，涉及無機物的推斷、熱化學方程式的書寫及蓋斯定律、氧化還原反應等問題，側重考查學生對知識的遷移運用能力的考查，明確基本概念、基本理論、物質結構和性質即可解答，題目難度不大．