Question

（2009?浙江）各物质之间的转化关系如下图，部分生成物省略．C、D是由X、Y、Z中两种元素组成的化合物，X、Y、Z的原子序数依次增大，在周期表中X的原子半径最小，Y、Z原子最外层电子数之和为10．D为无色非可燃性气体，G为黄绿色单质气体，J、M为金属，I有漂白作用，反应①常用于制作印刷电路板．

请回答下列问题：
（1）写出A的化学式

CuCO₃或Cu₂（OH）₂CO₃或Cu（OH）₂?CuCO₃

，C的电子式

．
（2）比较Y与Z的原子半径大小：

C

＞

O

（填写元素符号）．
（3）写出反应②的化学方程式（有机物用结构简式表示）

CH₂OH（CHOH）₄CHO+2Cu（OH）₂

加热

CH₂OH（CHOH）₄COOH+Cu₂O↓+2H₂O

，
举出该反应的一个应用实例

医学上可用这个反应检验尿液中的葡萄糖

．
（4）已知F溶于稀硝酸，溶液变成蓝色，放出无色气体．请写出该反应的化学方程式

3Cu₂O+14HNO₃=6Cu（NO₃）₂+2NO↑+7H₂O

．
（5）研究表明：气体D在一定条件下可被还原为晶莹透明的晶体N，其结构中原子的排列为正四面体，请写出N及其2种同素异形体的名称

金刚石

、

石墨

、

富勒烯（C₆₀）

．

Answer 1

分析：在周期表中X的原子半径最小，Y、Z原子最外层电子数之和为10．可以知道X、Y、Z是H、C、O，最上面一条线指新制氢氧化铜和葡萄糖的反应，第二条线是亚铁离子被氧化，第三条是氯气与水反应生成两种酸；X在周期表中的原子半径最小，为H；“C（H₂O）、D由X（H）、Y、Z中两种元素组成”，则Y、Z中有氧（O），再结合“Y、Z原子最外层电子数之和为10”、“X、Y、Z的原子序数依次增大”，可以确定Z为氧（O）、Y为碳（C）．进而推出D（由H、C、O中的两种元素组成；无色非可燃性气体）为CO₂．最后，从A+H（HCl）=B（CuCl₂）+C（H₂O）+D（CO₂）可知，A是含有Cu²⁺的碳酸盐，所以A是CuCO₃或Cu₂（OH）₂CO₃；黄绿色气体G为Cl₂；浅绿色、棕黄色溶液为Fe²⁺和Fe³⁺．反应①用于制作印刷电路板为FeCl₃和Cu．葡萄糖与新制Cu（OH）₂反应，Cu₂O与稀硝酸的反应方程式书写对学生要求较高．

解答：解：（1）X在周期表中的原子半径最小，为H；“C（H₂O）、D由X（H）、Y、Z中两种元素组成”，则Y、Z中有氧（O），再结合“Y、Z原子最外层电子数之和为10”、“X、Y、Z的原子序数依次增大”，可以确定Z为氧（O）、Y为碳（C）．进而推出D（由H、C、O中的两种元素组成；无色非可燃性气体）为CO₂．最后，从A+H（HCl）=B（CuCl₂）+C（H₂O）+D（CO₂）可知，A是含有Cu²⁺的碳酸盐，所以A是CuCO₃或Cu₂（OH）₂CO₃；C为H₂O；水的电子式为：；
故答案为：CuCO₃或Cu₂（OH）₂CO₃ ；
（2）Y与Z分别是C、O，依据铜周期原子半径依次减小判断，C、O的原子半径C＞O；故答案为：C  O；
（3）依据判断可知，反应②是葡萄糖和氢氧化铜加热反应，反应的化学方程式为：CH₂OH（CHOH）₄CHO+2Cu（OH）₂

加热

CH₂OH（CHOH）₄COOH+Cu₂O↓+2H₂O；
故答案为：CH₂OH（CHOH）₄CHO+2Cu（OH）₂

加热

CH₂OH（CHOH）₄COOH+Cu₂O↓+2H₂O；
（4）F（Cu₂O）+HNO₃ Cu（NO₃）₂（从蓝色可确定为Cu²⁺）+NO（从无色气体可以确定），然后根据化合价升降法配平即可，反应的化学方程式为：3Cu₂O+14HNO₃=6Cu（NO₃）₂+2NO↑+7H₂O；
故答案为：3Cu₂O+14HNO₃=6Cu（NO₃）₂+2NO↑+7H₂O；
（5）CO₂可以还原成正四面体结构的晶体N，即化合价降低，显然生成了金刚石，它的同素异形体必须为含碳的单质，同素异形体的名称为：金刚石、如石墨、富勒烯（C₆₀）；
故答案为：金刚石、如石墨、富勒烯（C₆₀）；

点评：本题综合考查无机框图物质的推断，考查了化学用语、元素化合物、同素异形体等知识点．该题主要以金属Cu、Fe、Cl₂及化合物知识为载体考查了化学用语，仔细斟酌不难发现Cu₂O与稀硝酸反应方程式的书写，有机物知识的渗透，并不是简单寻找与合并的过程，而是实现知识迁移，考查学生发散能力的过程．较难．