题目内容
X、Y、Z为不同短周期非金属元素的气态单质.在一定条件下能发生如下反应:Y+X→甲(g),Y+Z→乙(g).甲、乙可化合生成离子化合物,甲的相对分子质量小于乙.
(1)X的结构式是
N≡N
N≡N
.
(2)磷在Z气体中燃烧可生成液态丙分子,也可生成固态丁分子.已知丙分子中各原子最外层均是8电子结构,丙的电子式是
.磷单质和Z单质反应生成1mol丙时,反应过程与能量变化如图Ⅰ所示,该反应的热化学方程式是
P(s)+
Cl
2(g)=PCl
3(l);△H=-306kJ/mol
P(s)+
Cl
2(g)=PCl
3(l);△H=-306kJ/mol
.
(3)某同学拟用图Ⅱ所示装置证明氧化性Z>I
2,已知高锰酸钾与乙的浓溶液反应生成Z,则a是
淀粉KI或KI
淀粉KI或KI
的水溶液.若仅将a换为甲的浓溶液,实验时会产生大量白烟并有气体单质生成,该反应的化学方程式是
8NH3+3Cl2=6NH4Cl+N2
8NH3+3Cl2=6NH4Cl+N2
.
(4)向一定浓度的BaCl
2溶液中通入SO
2气体,未见沉淀生成,若在通入SO
2气体的同时加入由X.Y.Z|中的一种或几种元素组成的某纯净物,即可生成白色沉淀,该纯净物可能是
Cl2
Cl2
、
NH3
NH3
.

分析:X、Y、Z为不同短周期非金属元素的气态单质,Y+X→甲(g),Y+Z→乙(g).甲、乙可化合生成离子化合物,则该化合物为NH
4Cl,甲的相对分子质量小于乙,则甲为NH
3,乙为HCl,Y为H
2,X为N
2,Z为Cl
2,
(1)X为N
2,氮原子之间有3对共用电子对,结构为N≡N;
(2)P在氯气中燃烧可生成PCl
3或PCl
5,其中PCl
3分子中各原子最外层均是8电子结构;根据图象可知 P(s)+
Cl
2(g)总能量大于1molPCl
3的能量,反应放热,根据图象可知反应热;
(3)氯气的氧化性大于碘的氧化性,将氯气通入淀粉KI溶液中生成碘单质,溶液变蓝,氯气具有强氧化性,与过量氨气反应生成NH
4Cl和N
2;
(4)若在通入SO
2气体的同时加入Cl
2,发生反应为SO
2+Cl
2+2H
20═H
2SO
4+2HCl,若在通入SO
2气体的同时加入NH
3,溶液中存在大量的SO
3-.
解答:解:X、Y、Z为不同短周期非金属元素的气态单质,Y+X→甲(g),Y+Z→乙(g).甲、乙可化合生成离子化合物,则该化合物为NH
4Cl,甲的相对分子质量小于乙,则甲为NH
3,乙为
HCl,Y为H
2,X为N
2,Z为Cl
2,
(1)X为N
2,氮原子之间有3对共用电子对,结构为N≡N,故答案为:N≡N;
(2)P在氯气中燃烧可生成PCl
3或PCl
5,其中PCl
3分子中各原子最外层均是8电子结构,电子式为

,
根据图象可知 P(s)+
Cl
2(g)总能量大于1molPCl
3的能量,反应放热,所以热化学方程式为:
P(s)+
Cl
2(g)=PCl
3(l);△H=-306 kJ/mol,
故答案为:

; P(s)+
Cl
2(g)=PCl
3(l);△H=-306 kJ/mol;
(3)氯气的氧化性大于碘的氧化性,将氯气通入淀粉KI溶液中生成碘单质,溶液变蓝,氯气具有强氧化性,与过量氨气反应生成NH
4Cl和N
2,反应的方程式为8NH
3+3Cl
2=6NH
4Cl+N
2,
故答案为:淀粉KI或KI;8NH
3+3Cl
2=6NH
4Cl+N
2;
(4)若在通入SO
2气体的同时加入Cl
2,发生反应为SO
2+Cl
2+2H
20═H
2SO
4+2HCl,在BaCl
2溶液中生成BaSO
4沉淀,若在通入SO
2气体的同时加入NH
3,溶液中存在大量的SO
3-,可生成沉淀
BaSO
3,故答案为:Cl
2; NH
3.
点评:本题考查较为综合,涉及元素的推断、氧化性的比较、热化学方程式等问题,题目难度较大,本题注意正确推断元素的种类为解答该题的关键.
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