Question

已知X、Y、Z三元素的原子序數依次增大，在周期表中X的原子半徑最小，Y、Z原子最外層電子數之和為10．C、D是由X、Y、Z中兩種元素組成的化合物，C通常狀況下為無色液體，D為無色非可燃性氣體，G為黃綠色單質氣體，J、M為金屬，I有漂白作用，反應①常用于制作印刷電路板．各物質之間的轉換關系如下圖，部分生成物省略．
請回答下列問題：

（1）寫出A的化學式

Cu₂（OH）₂CO₃或CuCO₃

，C的電子式

，D的結構式

O=C=O

．
（2）比較Y與Z的原子半徑大小

C

＞

O

（填寫元素符號）．
（3）寫出反應K+G→L的離子方程式

2Fe²⁺+Cl₂═2Fe³⁺+2Cl^-

．
（4）已知M溶于稀硝酸，溶液變成藍色，并放出無色氣體．請寫出該反應的化學方程式

3Cu+8HNO₃=3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O

．
（5）研究表明：氣體D在一定條件下可被還原為晶瑩透明的晶體N，其結構中原子的排列為正四面體，請寫出N及其2種同素異形體的名稱

金剛石

、

石墨

、

富勒烯（C₆₀）

．

Answer 1

分析：G為黃綠色單質氣體，所以G為Cl₂；
C通常狀況下為無色液體，與Cl₂生成H和I，I有漂白作用，所以C為H₂O，H為HCl，I為HClO；
HCl與金屬J反應得到K，為淡綠色溶液，所以J為Fe，K為FeCl₂，FeCl₂與Cl₂反應生成L，L為FeCl₃；
E為藍色絮狀沉淀，則E為Cu（OH）₂，FeCl₃與金屬M反應到B，B再與NaOH溶液反應到達Cu（OH）₂沉淀，所以M為Cu，B為CuCl₂；
在周期表中X的原子半徑最小，X為H元素，C、D是由X、Y、Z中兩種元素組成的化合物，C為H₂O，所以Y、Z中兩種元素有一種是O元素，Y、Z原子最外層電子數之和為10．所以另外元素的原子最外層電子數為4，D為無色非可燃性氣體，所以D為CO₂，由于X、Y、Z三元素的原子序數依次增大，故Y為C元素、Z為O元素．
（1）A與HCl反應生成CuCl₂、H₂O、CO₂，所以A為Cu₂（OH）₂CO₃或CuCO₃；根據電子式、結構式書寫寫出C的電子式，D的結構式；
（2）同周期原子序數越大，原子半徑越小；
（3）氯氣氧化亞鐵離子為鐵離子，自身被還原為氯離子；
（4）根據現象及氧化還原反應書寫；
（5）晶瑩透明的晶體N，為碳單質，且為正四面體，故為金剛石，其同素異形體有石墨，富勒烯（C₆₀）．

解答：解：G為黃綠色單質氣體，所以G為Cl₂；
C通常狀況下為無色液體，與Cl₂生成H和I，I有漂白作用，所以C為H₂O，H為HCl，I為HClO；
HCl與金屬J反應得到K，為淡綠色溶液，所以J為Fe，K為FeCl₂，FeCl₂與Cl₂反應生成L，L為FeCl₃；
E為藍色絮狀沉淀，則E為Cu（OH）₂，FeCl₃與金屬M反應到B，B再與NaOH溶液反應到達Cu（OH）₂沉淀，所以M為Cu，B為CuCl₂；
在周期表中X的原子半徑最小，X為H元素，C、D是由X、Y、Z中兩種元素組成的化合物，C為H₂O，所以Y、Z中兩種元素有一種是O元素，Y、Z原子最外層電子數之和為10．所以另外元素的原子最外層電子數為4，D為無色非可燃性氣體，所以D為CO₂，由于X、Y、Z三元素的原子序數依次增大，故Y為O元素、Z為C元素．
（1）A與HCl反應生成CuCl₂、H₂O、CO₂，所以A為Cu₂（OH）₂CO₃或CuCO₃，C為H₂O，其電子式為，D為CO₂，其結構式為O=C=O，
故答案為：Cu₂（OH）₂CO₃或CuCO₃；；O=C=O；
（2）Y為C元素、Z為O元素，同周期原子序數越大，原子半徑越小，所以原子半徑C＞O，故答案為：C；O；
（3）氯氣氧化亞鐵離子為鐵離子，自身被還原為氯離子，離子方程式為2Fe²⁺+Cl₂═2Fe³⁺+2Cl^-，故答案為：2Fe²⁺+Cl₂═2Fe³⁺+2Cl^-；
（4）Cu溶于稀硝酸，溶液變成藍色，并放出無色氣體，說明生成Cu²⁺、NO等，反應方程式為3Cu+8HNO₃=3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O，
故答案為：3Cu+8HNO₃=3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O；
（5）晶瑩透明的晶體N，為碳單質，且為正四面體，故為金剛石，其同素異形體有石墨，富勒烯（C₆₀），
故答案為：金剛石；石墨；富勒烯（C₆₀）．

點評：本題以物質推斷為載體，考查元素及其化合物的性質、化學用語等，綜合性較大，難度中等，要掌握常見元素及其單質和化合物的性質．