Question

V、U、W、S、X、Y、Z七種原子序數依次遞增的短周期元素，已知：
①V與U、W、S均能形成10電子和18電子的兩種共價化合物A₁、A₂；B₁、B₂；C₁、C₂．其中A₁、B₁、C₁為10e^-微粒，A₂、B₂、C₂為18e^-微粒．
②S能與X形成兩種離子化合物D₁，D₂，且晶體中陽離子與陰離子個數比均為2：1．
③S與Y的陰離子帶有相同的電荷數．
④Z^-離子最外層電子數等于次外層電子數．
回答下列問題：
（1）寫出A₁的空間構型：

 

；C₂的電子式：

 

；
（2）制取Z單質的工業名稱叫

 

工業；化工原理（用離子方程式表示）：

 

；
（3）V、W、S、Y四種元素組成原子個數比N_V：N_W：N_S：N_Y=8：2：4：1，的化合物分子式為

 

；水溶液呈

 

性（填“酸性”、“中性”或“堿性”）；原因（用離子方程式表示）：

 

；
（4）B₂可作為“綠色”火箭推進劑，已知16g液態B₂與液態C₂反應，當生成兩種氣態物質時放出321.1kJ熱量，寫出該反應的熱化學方程式：

 

．

Answer 1

分析：V、U、W、S、X、Y、Z七種原子序數依次遞增的短周期元素，已知：
①V與U、W、S均能形成10電子和18電子的兩種共價化合物A₁、A₂；B₁、B₂；C₁、C₂，則V為H元素；其中A₁、B₁、C₁為10e^-微粒，A₂、B₂、C₂為18e^-微粒，則U為C、W為N、S為O，可推知A₁為CH₄，A₂為C₂H₆，B₁為NH₃，B₂為N₂H₄，C₁為H₂O、C₂為H₂O₂；
②S能與X形成兩種離子化合物D₁，D₂，且晶體中陽離子與陰離子個數比均為2：1，則X為Na；
③S與Y的陰離子帶有相同的電荷數，則Y為硫元素；
④Z^-離子最外層電子數等于次外層電子數，則Z為Cl，據此解答．

解答：解：V、U、W、S、X、Y、Z七種原子序數依次遞增的短周期元素，已知：
①V與U、W、S均能形成10電子和18電子的兩種共價化合物A₁、A₂；B₁、B₂；C₁、C₂，則V為H元素；其中A₁、B₁、C₁為10e^-微粒，A₂、B₂、C₂為18e^-微粒，則U為C、W為N、S為O，可推知A₁為CH₄，A₂為C₂H₆，B₁為NH₃，B₂為N₂H₄，C₁為H₂O、C₂為H₂O₂；
②S能與X形成兩種離子化合物D₁，D₂，且晶體中陽離子與陰離子個數比均為2：1，則X為Na；
③S與Y的陰離子帶有相同的電荷數，則Y為硫元素；
④Z^-離子最外層電子數等于次外層電子數，則Z為Cl，
（1）A₁為CH₄，為正四面體空間構型；C₂為H₂O₂，分子中O原子之間形成1對共用電子對，O原子與H原子之間形成1對共用電子對，其電子式為，
故答案為：正四面體；；
（2）制取Z氯氣的工業名稱叫氯堿工業，化工原理為電解飽和食鹽水，離子方程式為：2Cl^-+2H₂O

電解  .

2OH^-+H₂↑+Cl₂↑，
故答案為：氯堿；2Cl^-+2H₂O

電解  .

2OH^-+H₂↑+Cl₂↑；
（3）V、W、S、Y四種元素組成原子個數比N_V：N_W：N_S：N_Y=8：2：4：1的化合物分子式為（NH₄）₂SO₄；水溶液中NH₄⁺水解NH₄⁺+H₂O?H⁺+NH₃．H₂O，破壞水的電離平衡，溶液呈酸性，
故答案為：（NH₄）₂SO₄；酸；NH₄⁺+H₂O?H⁺+NH₃．H₂O；
（4）N₂H₄與H₂O₂反應生成氮氣與水，16g液態N₂H₄與液態H₂O₂反應，當生成氮氣與氣態水時放出321.1kJ熱量，則1molN₂H₄反應放出的熱量=321.1kJ×

1mol×32g/mol

16g

=642.2kJ，該反應的熱化學方程式為：N₂H₄（l）+2H₂O₂（l）=N₂（g）+4H₂O（g）；△H=-642.2kJ/mol，
故答案為：N₂H₄（l）+2H₂O₂（l）=N₂（g）+4H₂O（g）；△H=-642.2kJ/mol．

點評：本題考查結構性質位置關系應用、元素化合物推斷、常用化學用語、電解、鹽類水解、熱化學方程式書寫等，難度中等，注意掌握常見10電子、18電子微粒．