Question

已知周期表中，元素Q、R、W、Y与元素X相邻。Y的最高化合价氧化物的水化物是强酸。回答下列问题：

（1）W与Q可以形成一种高温结构陶瓷材料。W的氯化物分子呈正四面体结构，W的氧化物的晶体类型是_____________________________________________;

（2）Q的具有相同化合价且可以相互转变的氧化物是__________________________;

（3）R和Y形成的二元化合物中，R呈现最高化合价的化合物的化学式是:_______________；

(4)这5个元素的氢化物分子中，①立体结构类型相同的氢化物的沸点从高到低排列次序是（填化学式）__________________________，其原因是___________________________________；

②电子总数相同的氢化物的化学式和立体结构分别是_________________________________;

(5)W和Q所形成的结构陶瓷材料的一种合成方法如下:W的氯化物与Q的氢化物加热反应，生成化合物W(QH₂)₄和HCl气体；W(QH₂)₄在高温下分解生成Q的氢化物和该陶瓷材料。上述相关反应的化学方程式（各物质用化学式表示）是________________________________。

Answer 1

（1）原子晶体 （2）NO₂和N₂O₄ （3）As₂S₅ (4)

①NH₃、AsH₃、PH₃ NH₃分子间存在氢键，所以沸点最高。相对分子质量AsH₃大于PH₃，分子间作用力AsH₃大于PH₃，故AsH₃沸点高于PH₃。

②SiH₄正四面体 PH₃三角锥 H₂S角形（V形）

（5）SiCl₄+4NH₃Si(NH₂)₄+4HCl

3Si(NH₂)₄Si₃N₄+8NH₃↑

解析:本题是无机推断题。考查元素化合物部分知识。结合元素周期表考查位、构、性三者关系。解题关键在于找到突破口。突破口有的明显，有的隐蔽，需要从题干及小题的字里行间发现，对比、排除，最后作综合判断。本题的突破口有下面几处：“Y的最高价氧化物的水化物是强酸”，符合的元素可能是N、S、Cl。“W与Q形成高温结构陶瓷材料”，高中课本明确出现的就是氮化硅—Si₃N₄,再结合“W的氯化物分子呈正四面体结构”，联系CCl₄可知是SiCl₄。把推知的元素归位于元素周期表，必须处于相邻位置：如图：

Q、R、W、Y、X分别为N、As、Si、S、P。

氢化物结构类型相同的必是同一主族元素N、P、As。由于NH₃分子之间形成氢键，故沸点比另两个都高。关于方程式的配平，运用观察法即可。