Question

C、N、Cl是非常重要的非金属元素
（1）写出常温下Cl₂和强碱溶液反应的离子方程式

 

．
（2）意大利罗马大学的FuNvio Cacace等人获得了极具理论研究意义的N₄气态分子．N₄分子结构与白磷分子结构相似，已知断裂1mol N-N键吸收167kJ的热量，生成1mol N≡N键放出942kJ热量．试判断相同条件下N₄与N₂的稳定性顺序是：

 

．
（3）由N、Cl两种元素组成的化合物X，常温下为易挥发的淡黄色液体，X分子为三角锥形分子，且分子里B、C两种原子最外层均达到8个电子的稳定结构．X遇水蒸气可形成一种常见的漂白性物质．则X与水反应的化学方程式是

 

．
（4）C、N两种元素可形成一种硬度比金刚石还大的化合物Y．在化合物Y中，C、N原子间以单键相结合，且每个原子的最外层均达到8个电子的稳定结构．则Y的化学式为

 

，其熔沸点比金刚石

 

（填“高”、“低”或“无法比较”）．

Answer 1

考点：离子方程式的书写,晶体熔沸点的比较,反应热和焓变,氯、溴、碘及其化合物的综合应用

专题：基本概念与基本理论

分析：（1）常温下Cl₂和强碱溶液反应生成氯化钠和次氯酸钠、水；
（2）根据化学键断裂要吸收热量，形成化学键要放出热量，分别计算后进行比较，物质具有的能量越低越稳定；
（3）依据X分子为三角锥形分子，且分子里B、C两种原子最外层均达到8个电子的稳定结构，推出x为NCl₃，遇水蒸气可形成一种常见的漂白性物质，推出生成物一种为HClO，依据氧化还原反应规律写出化学方程式；
（4）依据C、N两原子以单键相结合，且每个原子的最外层均达到8个电子的稳定结构，推断Y的化学式，依据原子晶体共价键键长越断，共价键越稳定，熔沸点越高判断二者沸点高低．

解答： 解：（1）常温下Cl₂和强碱溶液反应的离子方程式为：Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O，
故答案为：Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O；
（2）1molN₄气体中含有6molN-N键，可生成2molN₂，形成2molN≡N键，则1molN₄气体转变为N₂化学键断裂断裂吸收的热量为6×167KJ=1002KJ，形成化学键放出的热量为1884KJ，所以1mo1N₄气体转变为N₂将放热，氮气的能量更低，更加稳定，
故答案为：N₄＜N₂；
（3）X分子为三角锥形分子，且分子里B、C两种原子最外层均达到8个电子的稳定结构，则X的分子式为NCl₃，遇水蒸气可形成一种常见的漂白性物质，该物质为HClO，与水反应的化学方程式为：NCl₃+3H₂O=NH₃+3HClO，
故答案为：NCl₃+3H₂O=NH₃+3HClO；
（4）C、N两原子以单键相结合，且每个原子的最外层均达到8个电子的稳定结构，形成一种硬度比金刚石还大的化合物Y，则Y的化学式为C₃N₄，由于N的原子半径比C的原子半径小，C-N键长比C-C键长短，C-N键能比C-C键能大，所以C₃N₄的沸点比金刚石沸点高，
故答案为：C₃N₄；高．

点评：本题考查了离子方程式的书写，反应热的求算，晶体沸点规律，题目综合性强，难度中等，注意：1．N₄分子结构中共价键的个数；2．原子晶体沸点规律．