Question

A、Z、R、D、E、F、G是七種原子序數(shù)依次增大且不大于20的元素，其中有兩種非金屬元素位于同一主族．己知A、Z、D均能與R形成原子（或離子）個數(shù)不同的兒種常見化合物．請回答下列有關問題．
（1）若X、Y是D、F形成的最高價氧化物對應的水化物，濃度均為0.1mol/L的X、Y溶液的pH之和為14，則X、Y的晶體熔點相對高低為（寫化學式）______，導致這種差異存在的原因是______在相同溫度下，相等物質的量濃度的X、Y各自的溶液中，由水電離出的c（H⁺）的相對大小關系為______．
（2）A與Z、E均可形成正四面體構型的氣態(tài)分子Q、P，又知P的燃燒熱為1430kJ/mol．則其燃燒的熱化學方程式______．
（3）R與D、F間；R與F、G間均可形成多種化合物，其中有兩種是目前廣泛使用的具有消毒殺菌能力的化合物．則相同物質的量濃度的這兩種物質的溶液，消毒殺菌能力較強的物質的化學式為______，另一種物質的溶液中，各離子濃度由大到小的順序為______．
（4）上述七種元素間能形成多種常見二元化合物，其中Z與G形成的一種化合物存在兩類化學鍵的物質溶于HC1溶液的化學反應方程式為______，ZR₂的電子式是______，該分子的空間構型為______化合物ZRF₂的結構式為______
（5）R能形成多種單質，如R₂、R₃，研究表明，新近制得的一種組成為R₄的分子中，每個R原子均與另外兩個R原子各形成一個鍵，則1molR₄中共用電子對數(shù)為______N_A，列有關R₄的說法中正確的是______
①R₄與R₃、R₂互為同位素
②R₄不能與A、Z、D的單質反應
③R₄中各原予最外層均為8電子結構
④R₄是1種新型化合物．

Answer 1

【答案】分析：A、Z、R、D、E、F、G是七種原子序數(shù)依次增大且不大于20的元素，其中有兩種非金屬元素位于同一主族．己知A、Z、D均能與R形成原子（或離子）個數(shù)不同的兒種常見化合物．
通過問題設置靠帶入法進行判斷：
（1）、X、Y是D、F形成的最高價氧化物對應的水化物，濃度均為0.1mol/L的X、Y溶液的pH之和為14，可知X、Y必定有一種是強堿，或兩種中強堿．由原子序數(shù)可知堿為氫氧化鈉或氫氧化鎂，但氫氧化鎂不溶于水，無法達到0.1mol/L的濃度，則D為Na．另一種應為一元強酸，0.1mol/L的一元強酸PH都是1（而同濃度強堿PH為13），又知道F原子序數(shù)大于Na，可知不是硝酸，為高氯酸（硫酸，磷酸都是多元酸），則F為氯元素．
（2）、A與Z、E均可形成正四面體構型的氣態(tài)分子Q、P，氣態(tài)分子Q、P含有碳族元素，正四面體主要就是甲烷，四氟化碳，四氯化碳（碳換成硅同樣）等，E原子序數(shù)介于鈉元素與氯元素之間，所以E為Si；
（3）、R與D、F間；R與F、G間均可形成多種化合物，其中有兩種是目前廣泛使用的具有消毒殺菌能力的化合物，根據(jù)題意可聯(lián)想到次氯酸鹽，R可能為氧元素，G可能為鈣元素．再結合A與Z形成正四面體構型的氣態(tài)分子，則A可能為氫元素、Z可能為碳元素．
再進行驗證：次氯酸鈉、次氯酸鈣是常用殺菌、消毒劑；碳元素與硅元素處于同主族；R能形成多種單質，如R₂、
R₃，研究表明，氧元素單質有O₂、O₃，H元素、C元素、Na元素均能與O元素形成原子（或離子）個數(shù)不同的幾種常見化合物，符合題意．
故A為氫元素、Z為碳元素、R為氧元素、D為Na元素、E為Si元素、F為氯元素、G為鈣元素．
解答：解：由分析可知，A為氫元素、Z為碳元素、R為氧元素、D為Na元素、E為Si元素、F為氯元素、G為鈣元素．
（1）D、F形成的最高價氧化物對應的水化物分別為NaOH、HClO₄，NaOH為離子晶體，HClO₄形成分子晶體，離子鍵強于分子間作用力，所以晶體熔點NaOH＞HClO₄；氫氧化鈉溶液中氫離子濃度為，高氯酸溶液中水電離的氫離子濃度等于溶液中氫氧根離子濃度為，在相同溫度下，相等物質的量濃度的NaOH、HClO₄的溶液，氫氧化鈉溶液中c（OH^-）等于高氯酸溶液中c（H⁺），所以=，即在相同溫度下，相等物質的量濃度的X、Y各自的溶液中，由水電離出的c（H⁺）相等．
故答案為：NaOH＞HClO₄；NaOH為離子晶體，HClO₄形成分子晶體，離子鍵強于分子間作用力；相等．
（2）P為SiH₄，燃燒熱為1430kJ/mol，燃燒的熱化學方程式為SiH₄（g）+2O₂（g）=SiO₂（s）+2H₂O（l），△H=1430kJ/mol．
故答案為：SiH₄（g）+2O₂（g）=SiO₂（s）+2H₂O（l），△H=1430kJ/mol．
（3）相同濃度的次氯酸鈉溶液與次氯酸鈣溶液，次氯酸鈣溶液中次氯酸根離子濃度更大，所以Ca（ClO）₂ 消毒殺菌能力較強；NaClO溶液中，次氯酸根水解，溶液呈堿性，水解程度不大，次氯酸根遠遠大于氫氧根離子濃度，所以 離子濃度Na⁺＞ClO^-＞OH^-＞H⁺．
故答案為：Ca（ClO）₂；Na⁺＞ClO^-＞OH^-＞H⁺．
（4）上述七種元素間能形成多種常見二元化合物，其中Z與G形成的一種化合物存在兩類化學鍵，該物質為CaC₂，
CaC₂與HC1溶液反應生成氯化鈣與乙炔，反應化學反應方程式為CaC₂+2HCl=CaCl₂+C₂H₂↑；ZR₂為CO₂，碳原子與氧原子之間形成2對共用電子對，電子式是 ，為直線型結構；化合物ZRF₂是COCl₂，氯原子與羰基相連，結構式為 ．
故答案為：CaC₂+2HCl=CaCl₂+C₂H₂↑；；直線型；．
（5）R₄的分子為O₄，分子中每個O原子均與另外兩個O原子各形成一個鍵，最外層達8電子結構，分子中共價鍵為=4，則1molO₄中共用電子對數(shù)為 4N_A．
①O₄與O₃、O₂都是氧元素形成的結構不同的單質，互為同素異形體，故①錯誤；
②O₄與O₃、O₂都是氧元素形成的結構不同的單質，互為同素異形體，化學性質相似，所以O₄與氫、碳、鈉的單質反應，故②錯誤；
③O₄分子中，每個O原子均與另外兩個O原子各形成一個鍵，最外層達8電子結構，故③正確；
④O₄是氧元素形成的單質，故④錯誤．
故答案為：4；③．
點評：考查元素化合物推斷、化學用語、溶液PH計算、晶體結構與化學鍵等，難度很大，推斷元素是解題關鍵，根據(jù)問題設置靠帶入法進行元素判斷驗證，是對所學知識的綜合考查，對學生思維分析、推理判斷能力考查，掌握常見元素化合物知識對解題非常重要．原子序數(shù)依次增大也是非常重要的題干．