Question

11．X、Y、Z為不同短周期非金屬元素的氣態(tài)單質(zhì)．在一定條件下能發(fā)生反應(yīng)：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(zhì)量小于乙．
（1）X的結(jié)構(gòu)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(zhì)和Z單質(zhì)反應(yīng)生成lmol丙時(shí)，反應(yīng)過程與能量變化如圖I所示，該反應(yīng)的熱化學(xué)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(yīng)，生成固態(tài)丁時(shí)，放熱bkJ，則1mol固態(tài)丁轉(zhuǎn)化為丙時(shí)的反應(yīng)熱△H=（a-$\frac{4}$）kJ/mol
．

（3）某同學(xué)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(yīng)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(shí)驗(yàn)時(shí)會產(chǎn)生大量白煙并有氣體單質(zhì)生成，該反應(yīng)的化學(xué)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(shí)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(zhì)，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(yīng)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(zhì)量小于乙，則甲是NH₃、乙是HCl，發(fā)生的反應(yīng)為Y+X→甲（g）、Y+Z→乙（g），則Y是H₂、X是N₂、Z是Cl₂，
（1）X是氮?dú)�，氮�(dú)夥肿又械�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(yīng)生成PCl₃的反應(yīng)為放熱反應(yīng)，注明物質(zhì)的聚集狀態(tài)與反應(yīng)熱書寫熱化學(xué)方程式；
 根據(jù)蓋斯定律計(jì)算1mol 固態(tài)丁轉(zhuǎn)化為液態(tài)丙時(shí)的反應(yīng)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(zhì)，溶液變藍(lán)；氯氣具有強(qiáng)氧化性，與過量氨氣反應(yīng)生成NH₄Cl和N₂；
（4）若在通入SO₂氣體的同時(shí)加入Cl₂，發(fā)生反應(yīng)為SO₂+Cl₂+2H₂O═H₂SO₄+2HCl，若在通入SO₂氣體的同時(shí)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(zhì)，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(yīng)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(zhì)量小于乙，則甲是NH₃、乙是HCl，發(fā)生的反應(yīng)為Y+X→甲（g）、Y+Z→乙（g），則Y是H₂、X是N₂、Z是Cl₂，
（1）X是氮?dú)�，氮�(dú)夥肿又械�原子之間共用三對電子，其結(jié)構(gòu)式為N≡N；
故答案為：N≡N；
（2）由圖可知，白磷固體和氯氣反應(yīng)生成1mol PCl₃ 時(shí)放出熱量為a kJ，反應(yīng)熱化學(xué)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(yīng)，生成固態(tài)PCl₅時(shí)放熱 bkJ，則反應(yīng)熱化學(xué)方程式為：$\frac{1}{4}$P₄（s）+$\frac{5}{2}$Cl₂（g）=PCl₅（s）△H=-$\frac{4}$kJ/mol，
根據(jù)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(zhì)，溶液變藍(lán)，即a溶液為淀粉KI溶液，
氯氣具有強(qiáng)氧化性，與過量氨氣反應(yīng)生成NH₄Cl和N₂，反應(yīng)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(shí)加入Cl₂，發(fā)生反應(yīng)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(shí)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(diǎn)評 本題考查較為綜合，涉及無機(jī)物的推斷、熱化學(xué)方程式的書寫及蓋斯定律、氧化還原反應(yīng)等問題，側(cè)重考查學(xué)生對知識的遷移運(yùn)用能力的考查，明確基本概念、基本理論、物質(zhì)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)即可解答，題目難度不大．