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(gè)數(shù)不同的兒種常見(jiàn)化合物．請(qǐng)回答下列有關(guān)問(wèn)題．
（1）若X、Y是D、F形成的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)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(diǎn)相對(duì)高低為（寫化學(xué)式）

NaOH＞HClO₄

，導(dǎo)致這種差異存在的原因是

NaOH為離子晶體，HClO₄形成分子晶體，離子鍵強(qiáng)于分子間作用力

在相同溫度下，相等物質(zhì)的量濃度的X、Y各自的溶液中，由水電離出的c（H⁺）的相對(duì)大小關(guān)系為

相等

．
（2）A與Z、E均可形成正四面體構(gòu)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(xué)方程式

SiH₄（g）+2O₂（g）=SiO₂（s）+2H₂O（l），△H=1430kJ/mol

．
（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(zhì)的量濃度的這兩種物質(zhì)的溶液，消毒殺菌能力較強(qiáng)的物質(zhì)的化學(xué)式為

Ca（ClO）₂

，另一種物質(zhì)的溶液中，各離子濃度由大到小的順序?yàn)?!--BA-->

Na⁺＞ClO^-＞OH^-＞H⁺

．
（4）上述七種元素間能形成多種常見(jiàn)二元化合物，其中Z與G形成的一種化合物存在兩類化學(xué)鍵的物質(zhì)溶于HCl溶液的化學(xué)反應(yīng)方程式為

CaC₂+2HCl=CaCl₂+C₂H₂↑；

，ZR₂的電子式是

，該分子的空間構(gòu)型為

直線型

化合物ZRF₂的結(jié)構(gòu)式為

（5）R能形成多種單質(zhì)，如R₂、R₃，研究表明，新近制得的一種組成為R₄的分子中，每個(gè)R原子均與另外兩個(gè)R原子各形成一個(gè)鍵，則1molR₄中共用電子對(duì)數(shù)為

4

N_A，列有關(guān)R₄的說(shuō)法中正確的是

③

①R₄與R₃、R₂互為同位素
②R₄不能與A、Z、D的單質(zhì)反應(yīng)
③R₄中各原予最外層均為8電子結(jié)構(gòu)
④R₄是1種新型化合物．

Answer 1

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(gè)數(shù)不同的兒種常見(jiàn)化合物．
通過(guò)問(wèn)題設(shè)置靠帶入法進(jìn)行判斷：
（1）、X、Y是D、F形成的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)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(qiáng)堿，或兩種中強(qiáng)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(wú)法達(dá)到0.1mol/L的濃度，則D為Na．另一種應(yīng)為一元強(qiáng)酸，0.1mol/L的一元強(qiáng)酸pH都是1（而同濃度強(qiáng)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(gòu)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(jié)合A與Z形成正四面體構(gòu)型的氣態(tài)分子，則A可能為氫元素、Z可能為碳元素．
再進(jìn)行驗(yàn)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(zhì)，如R₂、
R₃，研究表明，氧元素單質(zhì)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(gè)數(shù)不同的幾種常見(jiàn)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(jià)氧化物對(duì)應(yīng)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(qiáng)于分子間作用力，所以晶體熔點(diǎn)NaOH＞HClO₄；氫氧化鈉溶液中氫離子濃度為

Kw

c(OH-)

，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

Kw

c(H+)

，在相同溫度下，相等物質(zhì)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

Kw

c(OH-)

=

Kw

c(H+)

，即在相同溫度下，相等物質(zhì)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(qiáng)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(xué)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(qiáng)；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(yuǎn)遠(yuǎn)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(jiàn)二元化合物，其中Z與G形成的一種化合物存在兩類化學(xué)鍵，該物質(zhì)為CaC₂，
CaC₂與HCl溶液反應(yīng)生成氯化鈣與乙炔，反應(yīng)化學(xué)反應(yīng)方程式為CaC₂+2HCl=CaCl₂+C₂H₂↑；ZR₂為CO₂，碳原子與氧原子之間形成2對(duì)共用電子對(duì)，電子式是 ，為直線型結(jié)構(gòu)；化合物ZRF₂是COCl₂，氯原子與羰基相連，結(jié)構(gòu)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(gè)O原子均與另外兩個(gè)O原子各形成一個(gè)鍵，最外層達(dá)8電子結(jié)構(gòu)，分子中共價(jià)鍵為

8×4-6×4

2

=4，則1molO₄中共用電子對(duì)數(shù)為 4N_A．
①O₄與O₃、O₂都是氧元素形成的結(jié)構(gòu)不同的單質(zhì)，互為同素異形體，故①錯(cuò)誤；
②O₄與O₃、O₂都是氧元素形成的結(jié)構(gòu)不同的單質(zhì)，互為同素異形體，化學(xué)性質(zhì)相似，所以O(shè)₄與氫、碳、鈉的單質(zhì)反應(yīng)，故②錯(cuò)誤；
③O₄分子中，每個(gè)O原子均與另外兩個(gè)O原子各形成一個(gè)鍵，最外層達(dá)8電子結(jié)構(gòu)，故③正確；
④O₄是氧元素形成的單質(zhì)，故④錯(cuò)誤．
故答案為：4；③．

點(diǎn)評(píng)：考查元素化合物推斷、化學(xué)用語(yǔ)、溶液PH計(jì)算、晶體結(jié)構(gòu)與化學(xué)鍵等，難度很大，推斷元素是解題關(guān)鍵，根據(jù)問(wèn)題設(shè)置靠帶入法進(jìn)行元素判斷驗(yàn)證，是對(duì)所學(xué)知識(shí)的綜合考查，對(duì)學(xué)生思維分析、推理判斷能力考查，掌握常見(jiàn)元素化合物知識(shí)對(duì)解題非常重要．原子序數(shù)依次增大也是非常重要的題干．